SEMI E125 设备自我描述规范（EqSD）概述
引言
SEMI E125（设备自我描述规范，Equipment Self Description，EqSD）旨在为半导体制造设备提供一种标准化的元数据描述机制，使设备能够向工厂自动化系统清晰地披露其变量、事件、异常及设备结构信息。该规范主要解决多供应商设备集成中的互操作性问题，通过统一的自我描述接口，显著降低设备集成与维护的复杂度。
元数据的结构与组成
E125 所定义的设备元数据主要包括以下几个核心部分：
- Equipment Node Description：将参数、事件、异常和SEMI E39对象类型（ObjType）与设备结构节点关联。
- Parameters：用于描述设备提供的各类变量，支持基本类型与复合类型，可表示设备常数、状态变量、测量结果等。
- State Machines and Events：描述设备所实现的状态机（包括SEMI标准或供应商自定义）、状态转换及相关事件。
- SEMI Objects：描述设备实现的SEMI E39 ObjType，包括其属性、状态机和事件。
- Exceptions：定义设备可检测与报告的异常情况，包括警告、报警及错误状态。
- Simple Events: 描述设备所实现的，与状态机无关的事件。
（图片来源： SEMI E125）
设备元数据管理接口
E125 定义了两类主要接口，用于元数据的访问与通知：
1. EquipmentMetadataManager 接口
设备通过该接口响应客户端对元数据的查询与订阅请求，主要包括以下操作：
- GetUnits：返回设备支持的所有单位元数据。
- GetTypeDefinitions：返回类型定义元数据。
- GetStateMachines：返回状态机元数据。
- GetSEMIObjTypes：返回ObjType元数据。
- GetExceptions：返回异常元数据。
- GetEquipmentStructure：返回设备结构元数据。
- GetEquipmentNodeDescriptions：返回指定设备节点的元数据描述。
- GetLatestRevision：返回元数据最新修订时间戳。
- NotifyOnRevisions：允许客户端订阅元数据变更通知。
2. MetadataClient 接口
客户端需实现该接口以接收元数据变更通知。设备在检测到元数据变化时，将通过MetadataRevised操作主动通知已订阅的客户端。
核心元数据类详解
1. EquipmentNodeDescription
用于将状态机实例、参数、异常、ObjType 和简单事件与设备结构中的节点（基于SEMI E120 的Nameable对象）进行关联。每个设备节点仅能提供一个EquipmentNodeDescription。
2. Parameter类
Parameter 可用于对设备中任何可表示为数据类型的变量进行建模，其属性包括：
- name：参数名称，需与SEMI标准中的变量名保持一致（包括大小写）。
- type：数据类型，遵循SEMI E138中的类型系统。
- units：单位定义，支持多单位配置与动态切换。
- constraints：取值约束或采集限制。
- classification：参数分类，如Data（只读）、Control（读写-控制类）、Configuration（读写-配置类）等。
- isTransient：标识参数是否为瞬态（仅在某些事件或异常中有效）。
Parameter 还可通过AssociatedParameter表达参数间的关联关系。
3. Exception类
用于描述设备可报告的异常情况，属性包括：
- exceptionId：异常唯一标识。
- severity：严重等级（如Warning、Error、Fatal）。
- description：人工可读的描述信息。
- alarmMapping：可选的SECS/GEM ALID映射，用于与工厂报警系统集成。
4. StateMachine及相关类
E125 提供了一套完整的类结构用于描述状态机：
- StateMachine：表示一个状态机，可包含状态、转换和事件。
- State：状态机中的单个状态，可包含子状态或并发状态机。
- Transition：状态之间的转换，包含源状态、目标状态与触发条件。
- Event：状态转换所触发的事件，可与参数关联用于数据报告。
- StateMachineInstance：声明某一设备节点支持特定状态机，并可提供实例级参数与事件映射。
状态机名称、状态路径名、事件名称等需遵循SEMI标准的命名规范（如URN格式或驼峰命名法）。
5. SEMIObjType类
用于描述设备实现的SEMI E39对象类型（如E87中的Carrier），包括：
- objTypeName：对象类型名称。
- standardId：所属SEMI标准编号。
- properties：属性列表，使用Parameter类描述。
- stateMachines：对象状态机实例。
- simpleEvents：对象相关简单事件。
6. SimpleEvent类
用于描述那些不依赖于状态机的简单事件，可由设备在任何时候触发。
总结
E125 不仅定义了设备基本特性的传达方式，还支持供应商对设备特有功能或非标属性进行扩展描述，从而兼顾标准的统一性与设备的个性化需求。
设备元数据应在设备配置发生变更时实时更新，并在通信恢复后及时通知订阅客户端。这一机制极大提升了设备数据的可发现性、可理解性与可用性。
如需了解SEMI E125解决方案，请联系support@kxware.com。
如需了解更多关于SEMI E125标准的信息，请访问 SEMI 官网：http://www.semi.org。