
随着智能制造和工业4.0的快速发展,半导体、电子制造及高端装备制造行业对设备与上位系统之间的高效、标准化通信需求日益增强。SECS(Semiconductor Equipment Communications Standard)协议作为国际通用的半导体设备通信标准,已成为连接生产设备与MES/ERP系统的桥梁。本文将详细介绍一套基于SECS协议的全栈式工业通信解决方案,涵盖从EAP(Equipment Application Program)到客户端、移动端的完整架构设计与实现路径。
| 组件 | 功能描述 |
|---|---|
| EAP(Equipment Application Program) | 作为SECS协议的核心处理中心,负责与设备通信、数据解析、状态监控、事件上报等。 https://blog.youkuaiyun.com/oSenLin123456/article/details/154281505 |
| SECS协议支持模块 | 支持SEMI E05 SECS-II、SEMI E30 GEM、SEMI E37 HSMS,满足不同设备通信需求。 |
| 客户端服务端 | 提供Web API接口或中间件服务,供移动端调用。 https://blog.youkuaiyun.com/oSenLin123456/article/details/134471150 https://blog.youkuaiyun.com/oSenLin123456/article/details/136398122 |
| 移动端App | 实现扫码、设备操作、报警查看、生产进度查询等功能。 https://blog.youkuaiyun.com/oSenLin123456/article/details/139749437 |
| 数据库 | 存储设备状态、工艺参数、历史记录、报警日志等信息,支持MySQL、SQLite、Oracle、SQL Server。 |
多语言开发支持
EAP服务端支持主流编程语言开发,便于团队灵活部署:
| 语言 | 特点 |
|---|---|
| C# | .NET生态完善,适合Windows平台部署,易于集成WPF/Web API |
| Java | 跨平台性强,适合大型企业级系统,支持Spring Boot快速搭建微服务 |
| Python | 开发效率高,适合原型验证与数据分析,可结合Flask/FastAPI构建RESTful接口 |
3. 工业设备接入层
支持多种工业控制器与协议转换:
https://blog.youkuaiyun.com/oSenLin123456/article/details/135233500 <----更多资料
| 设备类型 | 协议支持 | 集成方式 |
|---|---|---|
| 三菱PLC | Modbus RTU/TCP、MC协议 | 通过串口或以太网直连 |
| 欧姆龙PLC | FINS、Modbus | 使用专用驱动或OPC UA网关 |
| 西门子PLC | S7协议、Profinet | 通过S7通信库或OPC UA |
| 其他PLC | 可扩展支持 | 提供自定义驱动模板 |
通信流程示例
场景:启动一个生产工单
- 用户在移动端App中扫描工单二维码;
- App发送请求至EAP服务器;
- EAP根据SECS-GEM规范向目标设备发送
S1F13消息(Start Lot); - 设备响应
S1F14确认接收,并开始执行; - EAP持续监听设备状态变化,更新数据库;
- 实时数据同步回移动端,用户可查看进度。
优势
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 标准化通信 | 基于SEMI国际标准,降低设备集成难度 |
| 高兼容性 | 支持多种PLC品牌与通信协议 |
| 灵活性强 | 支持C#/Java/Python多语言开发,适配不同技术栈 |
| 可扩展性好 | 模块化设计,便于后期增加新设备或功能 |
| 实时性强 | 利用HSMS实现毫秒级响应,满足精密制造要求 |
| 可视化管理 | 移动端+Web后台联动,提升现场管理效率 |
应用场景
- 半导体晶圆厂:连接光刻机、刻蚀机、清洗机等关键设备
- PCB制造:实现贴片机、回流焊炉的数据采集与控制
- 新能源电池生产线:监控电芯装配、检测、分选全过程
- 智能仓储物流:结合RFID与扫码,实现物料追溯
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