passive_server 1.31.0

作为服务端的设备

Passive Server

基于 SECS/GEM (HSMS) 协议的半导体设备通信中间件，实现工厂 EAP/MES 与设备 PLC 之间的数据交互。支持 Equipment（设备端）和 Host（主机端）两种运行模式。

架构概览

Equipment 模式（设备端）

设备端模式直接连接 PLC，监控设备状态并通过 SECS/HSMS 协议与工厂 EAP 通信。

graph TD 
EAP["工厂 EAP (Active)"] 
PS["PassiveServer\n(SECS/HSMS Passive)"] 
PLC["设备 PLC"] 
WEB["Web 前端页面"] 
DB["MySQL 数据库"] 
SOCKET["Socket\n下位机客户端"]
EAP -->|"SECS/HSMS\nS1~S10 流函数"| PS
PS -->|"S5F1 报警\nS6F11 事件"| EAP
PS -->|"Snap7 / Modbus\nMELSEC / Tag"| PLC
PS -->|"HTTP POST\n实时推送"| WEB
PS -->|"SQLAlchemy\n读写配置"| DB
PS -->|"异步 Socket\n数据交互"| SOCKET

Host 模式（主机端）

Host 模式作为中间代理，连接工厂 EAP 和多台设备，负责指令转发和状态汇总。

graph TD 
EAP["工厂 EAP (Active)"] 
HP["HostPassive\n(SECS/HSMS Passive)"] 
AH["ActiveHost\n(HSMS Active)"] 
EQ1["设备 #1\n(Passive Service)"] 
EQ2["设备 #2\n(Passive Service)"] 
EQ3["设备 #N\n(Passive Service)"] 
DB["MySQL 数据库"] 
WEB["Web 前端页面"]
EAP -->|"SECS/HSMS 流函数"| HP
HP -->|"事件/报警转发"| EAP
HP -->|"指令转发\n状态汇总"| AH
AH -->|"HSMS Active"| EQ1
AH -->|"HSMS Active"| EQ2
AH -->|"HSMS Active"| EQ3
EQ1 -->|"事件/报警上报"| AH
EQ2 -->|"事件/报警上报"| AH
EQ3 -->|"事件/报警上报"| AH
HP -->|"HTTP POST"| WEB
HP -->|"SQLAlchemy"| DB

信号监控流程

设备端模式下，系统启动多个后台线程持续监控 PLC 信号变化并触发对应操作。

graph TD 
START["服务启动"] --> HEART["MES 心跳线程\n定时翻转心跳位"] 
START --> CTRL["控制状态监控\n本地/远程模式切换"] 
START --> PROC["运行状态监控\n运行/报警状态变化"] 
START --> RECIPE["配方监控\n当前配方变更检测"] 
START --> SIGNAL["自定义信号监控\nsignal_address_list"]
SIGNAL --> S1["Step 1: 读 PLC 地址"]
S1 --> S2["Step 2: 写 PLC 地址"]
S2 --> S3["Step 3: 执行自定义函数"]
S3 --> S4["Step 4: 等待工厂回复"]
S4 --> S5["Step 5: 发送事件 S6F11"]
S5 --> S6["Step 6: 清除信号位"]

CTRL --> EVENT1["发送 ControlStateChange 事件"]
PROC --> EVENT2["发送 ProcessStateChange 事件"]
PROC --> ALARM["触发报警 S5F1"]

功能特性

• 完整的 SECS/GEM 协议支持：处理 S1F15/S1F17（在线/离线）、S2F17/S2F31（时间同步）、S2F33/S2F35/S2F37（报告/事件定义）、S5F1/S5F3/S5F5（报警管理）、S6F11（事件上报）、S7F1~S7F26（配方管理）、S10F3（终端显示）等标准流函数
• 多 PLC 协议支持：西门子 S7 (Snap7)、三菱 (MELSEC)、Modbus TCP、汇川标签通讯 (Inovance Tag)
• 数据库驱动配置：SV/EC/DV、事件、报警、报告、远程命令、PLC 地址映射等全部通过 MySQL 管理，无需修改代码
• 实时 PLC 信号监控：监控 PLC 地址信号变化，触发自定义多步骤流程（读/写/函数调用/事件上报/等待工厂回复）
• Socket 通信：内置异步 Socket 服务端，支持与下位机或其他系统通信
• Web 前端联动：数据变更自动通知前端页面刷新，支持实时状态展示
• 日志管理：按天自动轮转日志，统一管理 SECS 通信日志和业务日志
• 远程配方管理：支持工厂通过 S7Fx 系列流函数下发/删除/查询配方

环境要求

依赖	版本
Python	>= 3.11, < 3.13
MySQL	5.7+ / 8.0+ / 9.0+
操作系统	Windows

快速开始

安装依赖

本项目使用 Poetry 管理依赖：

git clone https://gitee.com/w_liu/passive_server.git
cd passive_server
poetry install

编写启动类

Equipment 模式：

import asyncio
import json
from typing import Optional

from passive_server.passive_equipment import EquipmentPassive


class EquipmentExample(EquipmentPassive):
    def __init__(self, mysql_host: str, database_name: str):
        super().__init__(mysql_host, database_name)

    def _on_rcmd_new_lot(self, lot_name: str, lot_quantity: int):
        """开工单.

        Args:
            lot_name: 工单号.
            lot_quantity: 工单数量.
        """
        data = {"new_lot": {"lot_name": lot_name, "lot_quantity": lot_quantity}}
        asyncio.run(self.send_data_to_socket_client(self.socket_server_low, "127.0.0.1", json.dumps(data)))

    def _on_rcmd_pp_select(self, recipe_name: str) -> bool:
        """切换配方.

        Args:
            recipe_name: 配方名称.

        Returns:
            Optional[bool]: True 切换成功, False 切换失败
        """
        self.logger.info("要切换的配方是 %s", recipe_name)
        if self.get_sv_value_with_name("pp_select_state") == 1:
            return True
        return False

    def _on_car_CarrierPurgeStart(self, carrier_action_dict: dict) -> tuple[int, list]:
        """收到 s3f17 下发的 carrier action 信息.

        Args:
            carrier_action_dict: carrier action 信息.

        Returns:
            tuple[int, list]: 返回 ca ack 和 错误信息列表, 不返回代表没有错误, ca_ack: 0: 没有错误, ca_ack: 不等于 0 有错误.
        """
        self.logger.info("执行 _on_car_CarrierPurgeStart")
        # todo 操作 plc
        return 0, []


if __name__ == '__main__':
    EquipmentExample("127.0.0.1", "big_beauty")

Host 模式：

from passive_server.passive_host import HostPassive


class HostExample(HostPassive):
    def __init__(self):
        super().__init__()


if __name__ == '__main__':
    HostExample()

运行

运行Equipment 模式：

poetry run python equipment_example.py

运行Host 模式：

poetry run python host_example.py

核心数据库表

表名	说明
sv_list	Status Variable 状态变量定义
dv_list	Data Value 数据值定义
ec_list	Equipment Constant 设备常量定义
event_list	事件定义
report_list	自定义报告定义
alarm_list	报警定义（支持中英文）
alarm_enabled	工厂已启用的报警
alarm_record_list	报警历史记录
address_list	PLC 地址定义
plc_address_list	PLC→MES 地址映射（含流程步骤）
mes_address_list	MES→PLC 地址映射（含流程步骤）
signal_address_list	PLC 信号地址定义
flow_func	自定义流程函数配置
recipe_info	配方数据存储
define_report	工厂定义的报告
report_link_event	工厂定义的事件-报告关联
lot_list	工单列表
equipment_state	设备状态记录

SECS 流函数支持

流函数	方向	说明
S1F15 → S1F16	工厂→设备	请求离线
S1F17 → S1F18	工厂→设备	请求在线
S2F17 → S2F18	工厂→设备	获取设备时间
S2F31 → S2F32	工厂→设备	设置设备时间
S2F33 → S2F34	工厂→设备	定义报告
S2F35 → S2F36	工厂→设备	链接事件和报告
S2F37 → S2F38	工厂→设备	启用/停用事件
S2F41 → S2F42	工厂→设备	Host 命令（Host模式转发）
S2F49 → S2F50	工厂→设备	增强远程命令
S3F17 → S3F18	工厂→设备	Carrier 操作
S5F1 → S5F2	设备→工厂	报警上报
S5F3 → S5F4	工厂→设备	启用/停用报警
S5F5 → S5F6	工厂→设备	查询报警列表
S6F11 → S6F12	设备→工厂	事件上报
S7F1 → S7F2	工厂→设备	配方下发许可询问
S7F3 → S7F4	工厂→设备	配方下发
S7F5 → S7F6	工厂→设备	请求上传配方
S7F17 → S7F18	工厂→设备	删除配方
S7F19 → S7F20	工厂→设备	查询所有配方名称
S7F23 → S7F24	工厂→设备	格式化配方下发
S7F25 → S7F26	工厂→设备	格式化配方上传
S10F3 → S10F4	工厂→设备	终端显示

PLC 协议支持

协议	PLC 类型	依赖库	ec_name 标识
S7 (Snap7)	西门子 S7-300/400/1200/1500	python-snap7	snap7
MELSEC	三菱 FX/Q/L 系列	mitsubishi-plc	mitsubishi
Modbus TCP	通用 Modbus 设备	modbus-api	modbus
标签通讯	汇川 (Inovance)	inovance-tag-plc	tag

核心依赖

• secsgempro — SECS/GEM 协议实现
• sqlalchemy + pymysql — 数据库 ORM
• python-snap7 — 西门子 S7 PLC 通信
• siemens-plc — 西门子 PLC 封装
• mitsubishi-plc — 三菱 PLC 封装
• inovance-tag-plc — 汇川标签通讯
• modbus-api — Modbus 协议封装
• socket-pro — 异步 Socket 服务端
• mysql-api — MySQL 数据库操作封装

日志

日志文件存储在 log/ 目录下，按天轮转：

• all.log — 当日日志
• all_YYYY-MM-DD.log — 历史日志

日志保留天数可通过 ec_list 表中的 log_save_day 配置。

License

内部项目，保留所有权利。

作者

WeiLiu [e-mail]