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随着现代化半导体生产企业对产品质量要求的不断提高,生产规模的不断扩大以及现代计算机及网络技术的不断发展,SECS(SEMI Equipment Communication Standards)/GEM(General Equipment Model)协议的应用已经成为了半导体生产企业CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)中非常重要的组成部分。半导体行业工艺复杂,设备种类及数量繁多,因此对于产品质量控制以及设备状态监控的难度较大。如果单纯依靠工作人员手工记录设备状态参数、产品抽样结果等,一是容易造成数据输入的错误或是遗漏;二是数据传输实时性差,数据录入滞后;三是当产品出现质量问题或是设备状态不正确时无法对设备进行控制,从而使影响扩大化。目前很多半导体设备生产厂商已经开始提供对SECS/GEM协议的支持,SECS/GEM协议提供了半导体生产设备之间或生产设备与主机之间的标准通信规范,借助此规范,半导体生产企业能够更容易的把CIMS与设备联系起来以达到监控设备的目的。所以,利用SECS/GEM协议实现的系统应用对于半导体企业实现设备自动化来说十分有必要。本文主要针对SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)行业会所定义的SECS/GEM协议簇标准HSMS(High-Speed SECS Message Service)、SECS-II(SEMI Equipment Communications Standard 2 Message Content)、GEM进行分析与软件系统的实现,其主要的工作内容有:1.通过对HSMS协议的分析,基于TCP(Transmission Control Protocal)/IP(Internet Protocol)网络协议实现以Python语言所表述的HSMS数据结构与二进制网络字节流之间的相互转换从而实现主机与半导体生产设备之间的数据通信。实现HSMS-SS(High-Speed SECS Message Services Single-Session Mode)Active模式下的HSMS消息的逻辑处理、发送与接收以及超时处理。2.通过对SECS-II协议的分析,以Python语言所表述的SECS-II消息结构,实现SECS-II消息中的数据项ITEM以及列表LIST结构与二进制网络字节流之间的转换,SECS-II消息与HSMS消息之间的封包与解包,SECS-II消息与SML语言之间的相互解析。3.根据GEM所定义的标准,在主机与生产设备之间建立HSMS通信以后,实现主机与生产设备之间通信状态与控制状态的初始化,建立生产设备参数列表、报警管理、事件报告定义的初始化。4.以半导体生产企业前段工艺焊接设备ACB3000为例,研究SECS/GEM系统在整个CIMS中的应用,并讨论半导体生产企业中生产设备的参数收集、报警管理与收集以及事件报告收集的实现。