【C#】三菱PLCとのMCプロトコルによる通信アプリを作る（メモリ読み書き）
C#の実装メモ。
TCPにて、三菱製PLC（内蔵Ethernetポート）とMCプロトコルにて通信を行い、GUI上でPLCのメモリをスムーズに読み書きできるアプリケーションを作製しました。ほぼ製品レベルのクオリティですが、ソースコード全文をほとんどそのまま公開します。参考にしてもらえれば、様々な通信系アプリに応用できると思います。（私は慣れているので1日程度で作成できましたが、慣れていないと、マネして作るだけでも1週間はかかると思います）
「キーワード」の章をご参照頂き、そこに読みたい情報があれば参考にしていただけると幸いです。主に画面処理（delegate、invokeなどのコールバック系／各種ボタンのイベントハンドラ）、通信処理（TCPクライアント）あたりで、色々参考になるかと思います。
開発環境／動作環境
開発環境（WindowsPC）
- Windows（7以降）
- VisualStudio2017
- C#
- .Net4.7
動作環境
(1) PCは、.Net4.7インストール済みPC（Windows7／Windows10）で動作します。
(2) 三菱PLC側は、「Q**CPU」系統で、CPUユニット内蔵のEthernet内蔵のCPUのみ通信可能です（通信コマンド「QnA互換3Cフレーム」を使用するため）。ただし、ちょこっと改造して、「QnA互換3Eフレーム」に対応すれば、Ethernetユニットとも通信可能に出来ます。（暇があればやるかも。）
完成画面（動作イメージ）
下記画面にて、三菱PLC（CPUユニット内蔵Ethernetポート）のIPアドレス、ポート番号を設定して、三菱PLCとリアルタイムに通信を行います。通信は以下2種類の処理を行います。
(1) 指定したメモリアドレスの値を読み出し、画面に表示します。
(2) 画面で編集した値をPLCに書き込みます。
キーワード
ハードウェア関連
- 三菱PLC
- Ethernet
画面処理関連
- iniファイル読込/書込
- イベントハンドラ(invoke / delegate)
- dataGridView（データグリッドビュー）
通信処理関連
- C# / TCPクライアント
- MCプロトコル
- QnA互換3Cフレーム
- メモリ読み書き
実装内容（ソースコード）
1. 画面クラス（Form1.cs）
1-1. 画面レイアウト
クラスの名前、デフォルトだった…（笑）。画面のレイアウトと各コントロール名は以下の様につけています。「GuiMelsecData」は「dataGirdView（データグリッドビュー）」というコントロールを使用しています。
1-2. ソースコード
メイン画面の処理部分のソースコードです。デザイナ―部分は割愛しますが、画面レイアウトと同じコントロール名にすれば、以下のソースがそのまま使えるかと思います。画面処理部分のソースを丸々載せておきます。
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using System; using System.Windows.Forms; namespace MelsecMonitor { public partial class Form1 : Form { /* 定数 */ private readonly int COL_SIZE = 4; /* メンバー */ private bool m_isRunning = false; private bool m_isEditing = false; private MelsecMgr m_melsecMgr; public Form1() { InitializeComponent(); // iniファイル読込 ReadConfig(); // 通信アドレス読込 GuiReadArea.SelectedItem = Config.memArea; GuiReadAddress.Text = Config.memStartAddr.ToString(); GuiReadWordNum.Text = Config.memWordNum.ToString(); // 通信ハンドル m_melsecMgr = new MelsecMgr(); m_melsecMgr.m_onConnect += new MelsecMgr.ConnectEventHandler(OnDisconnect); m_melsecMgr.m_onRecv += new MelsecMgr.RecvEventHandler(OnRecv); } /// <summary> /// iniファイル読込 /// </summary> private void ReadConfig() { // iniファイル読込 Config.ReadConfig(); // 接続先IPアドレス string serverIpAddress = Config.serverIpAddress; string[] ip = serverIpAddress.Split('.'); GuiServerIp1.Text = ip[0]; GuiServerIp2.Text = ip[1]; GuiServerIp3.Text = ip[2]; GuiServerIp4.Text = ip[3]; // 接続先ポート番号 int serverPort = Config.serverPort; GuiServerPort.Text = serverPort.ToString(); // 接続先ユニット種別 int serverUnitType = Config.serverUnitType; GuiServerUnitType.SelectedIndex = serverUnitType; // 通信周期 int commCycle = Config.commCycle; GuiCommCycle.Text = commCycle.ToString(); // 16進表記 GuiHexCheck.Checked = Config.hexShow; } /// <summary> /// iniファイル書込 /// </summary> private void WriteConfig() { try { // 画面から設定値を取得 string serverIpAddress = $"{GuiServerIp1.Text}.{GuiServerIp2.Text}.{GuiServerIp3.Text}.{GuiServerIp4.Text}"; int serverPort = Int32.Parse(GuiServerPort.Text); int serverUnitType = GuiServerUnitType.SelectedIndex; // iniファイル書込 Config.WriteConfig(serverIpAddress, serverPort, serverUnitType); } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } /// <summary> /// 「設定値読込」ボタン クリックイベントハンドラ /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiIniReadButton_Click(object sender, EventArgs e) { ReadConfig(); } /// <summary> /// 「設定値書込」ボタン クリックイベントハンドラ /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiIniWriteButton_Click(object sender, EventArgs e) { WriteConfig(); } /// <summary> /// 「通信開始」ボタン クリックイベントハンドラ /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiStartButton_Click(object sender, EventArgs e) { // 停止中 if (!m_isRunning) { // コントロールの無効化 GuiMelsecData.Enabled = true; GuiIniReadButton.Enabled = false; GuiIniWriteButton.Enabled = false; GuiServerIp1.Enabled = false; GuiServerIp2.Enabled = false; GuiServerIp3.Enabled = false; GuiServerIp4.Enabled = false; GuiServerPort.Enabled = false; GuiServerUnitType.Enabled = false; // ユニット設定 MelsecMgr.unitType unitType = MelsecMgr.unitType.NONE; if (GuiServerUnitType.Text.StartsWith("1 :")) { unitType = MelsecMgr.unitType.E71; } string deviceCode = GuiReadArea.Text; int startAddr = Int32.Parse(GuiReadAddress.Text); short readWordNum = Int16.Parse(GuiReadWordNum.Text); int commCycle = Int32.Parse(GuiCommCycle.Text); if (m_melsecMgr.SetUnitInfo(unitType, deviceCode, startAddr, readWordNum, commCycle)) { // 通信開始 string serverIpAddress = $"{GuiServerIp1.Text}.{GuiServerIp2.Text}.{GuiServerIp3.Text}.{GuiServerIp4.Text}"; int serverPort = Int32.Parse(GuiServerPort.Text); if (m_melsecMgr.StartMelsec(this, serverIpAddress, serverPort)) { GuiStartButton.Text = "通信停止"; GuiReadCheck.Enabled = true; GuiReadCheck.Checked = true; m_isRunning = true; } } } else { // 通信停止処理 m_melsecMgr.StopMelsec(); // 通信停止が完了するまでボタン操作不可にする GuiStartButton.Enabled = false; } } /// <summary> /// 通信スレッドからの切断通知 /// </summary> private void OnDisconnect() { // コントロールの有効化 GuiMelsecData.Enabled = false; GuiIniReadButton.Enabled = true; GuiIniWriteButton.Enabled = true; GuiServerIp1.Enabled = true; GuiServerIp2.Enabled = true; GuiServerIp3.Enabled = true; GuiServerIp4.Enabled = true; GuiServerPort.Enabled = true; GuiServerUnitType.Enabled = true; // 通信開始許可 GuiStartButton.Text = "通信開始"; m_isRunning = false; GuiReadCheck.Checked = false; GuiReadCheck.Enabled = false; GuiStartButton.Enabled = true; } /// <summary> /// 通信スレッドからの受信通知 /// </summary> private void OnRecv(string strTeleLog) { int offset = 0; int column = 0; int row = 0; // 4文字ずつ区切る while (offset < strTeleLog.Length) { string data = strTeleLog.Substring(offset, 4); // 10進表記の場合は変換 if (!GuiHexCheck.Checked) { Int16 tmpBin = Int16.Parse(data, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber); data = tmpBin.ToString(); } // データグリッドに反映 GuiMelsecData[column, row].Value = data; // 更新位置 column++; if (column >= COL_SIZE) { column = 0; row++; } offset += 4; } } /// <summary> /// 「自動更新」チェックボックス(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiReadCheck_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { if (GuiReadCheck.Checked) { int wordNum = 0; int startAddr = 0; int columnNum = COL_SIZE; int rowNum = 0; // データグリッド初期化 GuiMelsecData.Rows.Clear(); GuiMelsecData.Columns.Clear(); // 読出ワード数の判定 if (!Int32.TryParse(GuiReadWordNum.Text, out wordNum)) { GuiReadCheck.Checked = false; return; } // 読出開始アドレスの判定 if (!Int32.TryParse(GuiReadAddress.Text, out startAddr)) { GuiReadCheck.Checked = false; return; } // コントロール操作禁止 GuiReadArea.Enabled = false; GuiReadWordNum.Enabled = false; GuiReadAddress.Enabled = false; GuiCommCycle.Enabled = false; // データグリッド列の設定 if (wordNum < COL_SIZE) { columnNum = wordNum; } for (int i = 0; i < columnNum; i++) { GuiMelsecData.Columns.Add($"data{i}", $"+{i.ToString()}"); GuiMelsecData.Columns[i].SortMode = DataGridViewColumnSortMode.NotSortable; GuiMelsecData.Columns[i].Width = 45; GuiMelsecData.Columns[i].DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter; } GuiMelsecData.ColumnHeadersDefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleRight; // データグリッド行の設定 rowNum = (wordNum - 1) / COL_SIZE + 1; for (int i = 0; i < rowNum; i++) { int Offset = startAddr + i * COL_SIZE; GuiMelsecData.Rows.Add(); GuiMelsecData.Rows[i].HeaderCell.Value = GuiReadArea.Text + Offset.ToString(); GuiMelsecData.RowHeadersWidth = 80; } GuiMelsecData.RowHeadersWidth = 80; GuiMelsecData.RowHeadersDefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleRight; // 初期データ表示（欠測） for (int i = 0; i < columnNum; i++) { for (int j = 0; j < rowNum; j++) { GuiMelsecData[i, j].Value = "****"; } } // 三菱PLC通信クラス データ読み出しON m_melsecMgr.m_IsReadData = true; } else { // コントロール操作許可 GuiReadArea.Enabled = true; GuiReadWordNum.Enabled = true; GuiReadAddress.Enabled = true; GuiCommCycle.Enabled = true; } } /// <summary> /// 「エリア」(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiReadArea_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) { Config.WriteReadArea(GuiReadArea.SelectedItem.ToString()); } /// <summary> /// 「先頭アドレス」(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiReadAddress_TextChanged(object sender, EventArgs e) { Config.WriteReadStartAddr(Int32.Parse(GuiReadAddress.Text)); } /// <summary> /// 「ワード数」(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiReadWordNum_TextChanged(object sender, EventArgs e) { Config.WriteReadWordNum(Int32.Parse(GuiReadWordNum.Text)); } /// <summary> /// 「通信周期」(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiCommCycle_TextChanged(object sender, EventArgs e) { Config.WriteCommCycle(Int32.Parse(GuiCommCycle.Text)); } /// <summary> /// 「16進表記」(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void GuiHexCheck_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { Config.WriteHexShow(GuiHexCheck.Checked); } /// <summary> /// データグリッド値変更開始(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void MelsecData_EditingControlShowing(object sender, DataGridViewEditingControlShowingEventArgs e) { // TextBoxの編集のみ if (e.Control is DataGridViewTextBoxEditingControl) { // ユーザー手入力開始 m_isEditing = true; // TextBoxのコントロールを取得 DataGridViewTextBoxEditingControl textBox = (DataGridViewTextBoxEditingControl)e.Control; // イベントハンドラを削除 textBox.KeyPress -= new KeyPressEventHandler(MelsecData_KeyPress); // 該当列 DataGridView dgv = (DataGridView)sender; if (((DataGridView)sender).CurrentCell.OwningColumn.Name.StartsWith("data")) { // イベントハンドラを追加 textBox.KeyPress += new KeyPressEventHandler(MelsecData_KeyPress); } } } /// <summary> /// データグリッドキー入力(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void MelsecData_KeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e) { // 通信停止時は処理しない if (!m_isRunning) { return; } // ユーザー手入力以外処理しない if (!m_isEditing) { return; } // 10進表記の時は数値以外NG if (!GuiHexCheck.Checked) { if (e.KeyChar != '\b') { if (e.KeyChar < 0x30 || 0x39 < e.KeyChar) { e.Handled = true; return; } } } // 16進表記の時は数値、a～f以外NG if (GuiHexCheck.Checked) { if (e.KeyChar != '\b') { if ((e.KeyChar < 0x30 || 0x39 < e.KeyChar) && (e.KeyChar < 'a' || 'f' < e.KeyChar) && (e.KeyChar < 'A' || 'F' < e.KeyChar)) { e.Handled = true; return; } } } } /// <summary> /// データグリッド値変更(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void MelsecData_CellValueChanged(object sender, DataGridViewCellEventArgs e) { // 通信停止時は処理しない if (!m_isRunning) { return; } // ユーザー手入力以外処理しない if (!m_isEditing) { return; } // 変更位置を取得 int column = e.ColumnIndex; int row = e.RowIndex; // 変更後のアドレスを取得 int startAddr = Int32.Parse(GuiReadAddress.Text) + row * COL_SIZE + column; // 変更後のデータを取得 string value = GuiMelsecData[column, row].Value.ToString(); System.Globalization.NumberStyles numStyle = System.Globalization.NumberStyles.Number; if (GuiHexCheck.Checked) { numStyle = System.Globalization.NumberStyles.HexNumber; } // シーケンサーに送信 short writeData = Int16.Parse(value, numStyle); m_melsecMgr.ForceSend(startAddr, writeData); // ユーザー手入力終了 m_isEditing = false; } /// <summary> /// 「×」(イベントハンドラ) /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) { // 通信中の場合はハンドルする if (m_isRunning) { MessageBox.Show("通信停止してから終了して下さい", "エラー", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error); e.Cancel = true; } } } } |
深く解説はしませんが、ポイントは以下の通りです。
(1) 起動時、コンストラクタ（Form1()）にて、三菱PLC通信クラス「m_melsecMgr」に、「通信切断検知」用のコールバック（m_melsecMgr.m_onConnect）、「受信検知」用のコールバック（m_melsecMgr.m_onRecv）を登録します。
(2) 「通信開始」ボタン（GuiStartButton）押下で、イベントハンドラ「GuiStartButton_Click()」を駆動します（画面デザイナにて、「通信開始」ボタンをダブルクリックすれば、イベントハンドラの登録が自動的に出来ます）。関数内で、「m_melsecMgr.StartMelsec()」を呼び、通信を開始します。
(3) 受信検知時は、(1)でm_onRecvに登録したコールバック関数「OnRecv()」が駆動します。OnRecv()内で、受信データをデータグリッドビュー（GuiMelsecData）に反映します。
(4) ユーザーが画面からデータグリッドビュー（GuiMelsecData）を編集時、編集開始時にイベントハンドラ「MelsecData_EditingControlShowing()」、編集終了時にイベントハンドラ「MelsecData_CellValueChanged()」が駆動します。編集終了と共に、三菱PLC通信クラスの送信キューに、編集したセルの値を書き換える「メモリ書込」電文を追加します。通信クラスは、キューに追加された電文を送信する仕組みにしています。
2. 設定値クラス（Config.cs）
2-1. ソースコード
iniファイルとのアクセスを行うクラスです。画面の「設定値読込」時にファイルから読み出し、「設定値書込」時にファイルに書き込みます。また、「通信監視」（画面下部）側の各パラメータは、変更時に即座にiniファイルに書き込むようにしています。
iniファイルの読み書きを参考にしたい方は読んでみて下さい。通信部分を読みたい方は特に気にせず飛ばしてOKです。大したことはやっていませんので。
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using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Runtime.InteropServices; namespace MelsecMonitor { public static class Config { /* iniファイル設定 */ private static readonly string iniFilePath = @".\MelsecMonitor.ini"; private static readonly string iniSecAp = "ap_config"; private static readonly string iniKeyServerAddr = "server_address"; private static readonly string iniKeyServerPort = "server_port"; private static readonly string iniKeyServerUnitType = "server_unit_type"; private static readonly string iniSecMem = "mem_config"; private static readonly string iniKeyMemArea = "area"; private static readonly string iniKeyMemStartAddr = "start_address"; private static readonly string iniKeyMemWordNum = "word_num"; private static readonly string iniKeyCommCycle = "comm_cycle"; private static readonly string iniKeyHexShow = "hex_show"; /* 設定値 */ public static string serverIpAddress; public static int serverPort; public static int serverUnitType; public static string memArea; public static int memStartAddr; public static int memWordNum; public static int commCycle; public static bool hexShow; /* DLL関数インポート */ [DllImport("KERNEL32.DLL")] private static extern uint GetPrivateProfileString( string lpAppName, string lpKeyName, string lpDefault, StringBuilder lpReturnedString, uint nSize, string lpFileName ); [DllImport("kernel32.dll")] private static extern int WritePrivateProfileString( string lpAppName, string lpKeyName, string lpString, string lpFileName ); /// <summary> /// iniファイル読込ラッパー /// </summary> /// <param name="lpSection"></param> /// <param name="lpKeyName"></param> /// <param name="lpDefault"></param> /// <param name="lpFileName"></param> /// <returns></returns> private static string GetIniString(string lpSection, string lpKeyName, string lpDefault, string lpFileName) { System.Text.StringBuilder strBuilder = new System.Text.StringBuilder(255); uint sLen = GetPrivateProfileString(lpSection, lpKeyName, lpDefault, strBuilder, 255, lpFileName); return strBuilder.ToString().Trim(); } /// <summary> /// iniファイル読込 /// </summary> public static void ReadConfig() { string strTmp; try { // 接続先IPアドレス serverIpAddress = GetIniString(iniSecAp, iniKeyServerAddr, "127.0.0.1", iniFilePath); // 接続先ポート番号 strTmp = GetIniString(iniSecAp, iniKeyServerPort, string.Empty, iniFilePath); serverPort = strTmp != string.Empty ? Int32.Parse(strTmp) : 1024; // 接続先ユニット種別 strTmp = GetIniString(iniSecAp, iniKeyServerUnitType, string.Empty, iniFilePath); serverUnitType = strTmp != string.Empty ? Int32.Parse(strTmp) : 0; // 通信エリア memArea = GetIniString(iniSecMem, iniKeyMemArea, "D", iniFilePath); // 通信開始アドレス strTmp = GetIniString(iniSecMem, iniKeyMemStartAddr, string.Empty, iniFilePath); memStartAddr = strTmp != string.Empty ? Int32.Parse(strTmp) : 0; // 通信ワード数 strTmp = GetIniString(iniSecMem, iniKeyMemWordNum, string.Empty, iniFilePath); memWordNum = strTmp != string.Empty ? Int32.Parse(strTmp) : 4; // 通信周期[ms] strTmp = GetIniString(iniSecMem, iniKeyCommCycle, string.Empty, iniFilePath); commCycle = strTmp != string.Empty ? Int32.Parse(strTmp) : 500; // 16進数表記 strTmp = GetIniString(iniSecMem, iniKeyHexShow, string.Empty, iniFilePath); hexShow = strTmp != string.Empty ? (strTmp == "True" ? true : false) : false; } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } /// <summary> /// iniファイル書込 /// </summary> public static void WriteConfig(string serverAddressCurr, int serverPortCurr, int serverUnitTypeCurr) { WritePrivateProfileString(iniSecAp, iniKeyServerAddr, serverAddressCurr, iniFilePath); WritePrivateProfileString(iniSecAp, iniKeyServerPort, serverPortCurr.ToString(), iniFilePath); WritePrivateProfileString(iniSecAp, iniKeyServerUnitType, serverUnitTypeCurr.ToString(), iniFilePath); } public static void WriteReadArea(string readAreaCurr) { WritePrivateProfileString(iniSecMem, iniKeyMemArea, readAreaCurr, iniFilePath); } public static void WriteReadStartAddr(int readStartAddrCurr) { WritePrivateProfileString(iniSecMem, iniKeyMemStartAddr, readStartAddrCurr.ToString(), iniFilePath); } public static void WriteReadWordNum(int readWordNumCurr) { WritePrivateProfileString(iniSecMem, iniKeyMemWordNum, readWordNumCurr.ToString(), iniFilePath); } public static void WriteCommCycle(int commCycleCurr) { WritePrivateProfileString(iniSecMem, iniKeyCommCycle, commCycleCurr.ToString(), iniFilePath); } public static void WriteHexShow(bool hexShowCurr) { WritePrivateProfileString(iniSecMem, iniKeyHexShow, hexShowCurr.ToString(), iniFilePath); } } } |
3. TCPクライアントクラス（TcpClient.cs）
3-1. ソースコード
TCPクライアント部分は、先の記事『C#で「TCPクライアントを実装する」』で紹介したソースコードをゴッソリそのまま使っています（namespaceだけ変えました）ので、ここでの紹介は割愛します。以下の記事をご参照し、そのままご使用下さい。
https://kt2525family.com/2020-03-11-ctcpclient/4. 三菱PLC通信クラス（MelsecMgr.cs）
4-1. ソースコード
三菱PLCとの通信を行う、本アプリケーションの一番重要部分ですね。メイン画面の「通信開始」ボタンから本クラスの「StartMelsec()」が呼ばれ、通信開始します。通信の実体自体は「TcpClient」クラスにて実装しています。
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using System.Collections.Generic; using System.Threading; using System.Windows.Forms; namespace MelsecMonitor { class MelsecMgr { /* 定数値 */ private readonly int HDR_SIZE = 11; /* 通信ハンドル */ private TCPClient m_melsecComm = null; private Thread m_melsecThread = null; private bool m_isStopCommand = false; private Control m_windowHandle = null; /* 送信キュー */ private List<byte[]> m_sendQue = new List<byte[]>(); /* 三菱PLC ユニットデータ */ public enum unitType { NONE, CPU, C24, E71 }; private enum commType { READ, WRITE }; private unitType m_unitType; private byte m_deviceCode; private int m_startAddr; private short m_readWordNum; private int m_commCycle; /* 制御フラグ */ public bool m_IsReadData = false; /* コールバック */ public delegate void ConnectEventHandler(); public event ConnectEventHandler m_onConnect = null; public delegate void RecvEventHandler(string teleLog); public event RecvEventHandler m_onRecv = null; /// <summary> /// 三菱PLC読出ユニット設定 /// </summary> /// <param name="_unitType"></param> /// <param name="deviceCode"></param> public bool SetUnitInfo(unitType _unitType, string deviceCode, int startAddr, short readWordNum, int commCycle) { bool result = true; // 通信ユニット m_unitType = _unitType; // デバイスコード switch (deviceCode) { case "B": m_deviceCode = 0xA0; break; case "D": m_deviceCode = 0xA8; break; case "W": m_deviceCode = 0xB4; break; case "ZR": m_deviceCode = 0xB0; break; default: m_deviceCode = 0x00; result = false; break; } // 開始エリア m_startAddr = startAddr; // 読出ワード数 m_readWordNum = readWordNum; // 読出周期 m_commCycle = commCycle; return result; } /// <summary> /// 開始処理 /// </summary> public bool StartMelsec(Control windowHandle, string serverIpAddress, int serverPort) { // ハンドル保持 m_windowHandle = windowHandle; // 通信設定 m_melsecComm = new TCPClient(); if (!m_melsecComm.SetConnectInfo(serverIpAddress, serverPort, 3000)) { return false; } // 三菱PLC 通信スレッド起動 m_isStopCommand = false; m_melsecThread = new Thread(MelsecThread); m_melsecThread.Start(); // 正常起動 return true; } /// <summary> /// 終了処理 /// </summary> public void StopMelsec() { m_isStopCommand = true; } /// <summary> /// 通信スレッド /// </summary> public void MelsecThread() { while (!m_isStopCommand) { // 未接続時は接続する if (!m_melsecComm.m_connected) { m_melsecComm.Connect(); } // 接続している場合 if (m_melsecComm.m_connected) { // 送信電文(メモリ書込)が存在する場合 while (m_sendQue.Count > 0) { byte[] writeCommData = m_sendQue[0]; // 送信電文(メモリ書込) 送信 m_melsecComm.Send(writeCommData); // 応答待ち int recvExpectSize = HDR_SIZE; byte[] recvCommData = new byte[recvExpectSize]; int recvSize = m_melsecComm.Receive(recvCommData); // 応答解析は不要 // (次周期の読出にて更新する) // 送信電文 m_sendQue.RemoveAt(0); } // 読出ONの場合 if (m_IsReadData) { // 送信電文(メモリ読出) 作成 byte[] readCommData = MakeCommData(commType.READ, m_deviceCode, m_startAddr, m_readWordNum); // 送信電文(メモリ読出) 送信 m_melsecComm.Send(readCommData); // 応答待ち int recvExpectSize = HDR_SIZE + m_readWordNum * 2; byte[] recvCommData = new byte[recvExpectSize]; int recvSize = m_melsecComm.Receive(recvCommData); // 応答解析 ParseRecvData(recvCommData, recvSize); } } // 読出周期だけスリープ Thread.Sleep(m_commCycle); } // 終了処理 if (m_melsecComm.m_connected) { m_melsecComm.Disconnect(); } // 終了通知 if (m_windowHandle != null && m_onConnect != null) { m_windowHandle.Invoke(m_onConnect); } } /// <summary> /// 送信電文キュー追加(メモリ書込) /// </summary> public void ForceSend(int startAddr, short writeWord) { if (m_melsecComm.m_connected) { // 送信電文(メモリ書込) 作成 byte[] writeCommData = MakeCommData(commType.WRITE, m_deviceCode, startAddr, 1, writeWord); // 送信キューに追加 m_sendQue.Add(writeCommData); } } /// <summary> /// 送信電文作成 /// </summary> /// <returns></returns> private byte[] MakeCommData(commType commType, byte deviceCode, int startAdd, short wordNum, short writeWord = 0x00) { int sendSize = commType == commType.READ ? HDR_SIZE + 10 : HDR_SIZE + 10 + wordNum * 2; short reqSize = (short)(sendSize - 9); byte[] sendData = new byte[sendSize]; // サブヘッダ部 sendData[0] = 0x50; sendData[1] = 0x00; // Qヘッダ部 sendData[2] = 0x00; // ネットワーク№ sendData[3] = 0xFF; // PC番号 sendData[4] = 0xFF; // 要求先ユニット I/O番号 sendData[5] = 0x03; // 〃 (上位) sendData[6] = 0x00; // 要求先ユニット局番号 sendData[7] = (byte)((reqSize & 0x00ff) >> 0); // 要求データ長 sendData[8] = (byte)((reqSize & 0xff00) >> 8); // 〃 (上位) sendData[9] = 0x10; // CPU監視タイマ sendData[10] = 0x00; // 〃 (上位) // 種別により分岐 switch (commType) { // メモリ読出 case commType.READ: // データ部 QnA互換3Cフレーム (CPU内蔵Ethernetポート向け) // ※ 0406(複数ブロック一括読出)は出来ないことに注意 sendData[11] = 0x01; // コマンド sendData[12] = 0x04; // 〃 (上位) sendData[13] = 0x00; // サブコマンド sendData[14] = 0x00; // 〃 (上位) sendData[15] = (byte)((startAdd & 0x0000ff) >> 0); // 先頭デバイス sendData[16] = (byte)((startAdd & 0x00ff00) >> 8); // 〃 sendData[17] = (byte)((startAdd & 0xff0000) >> 16); // 〃 (上位) sendData[18] = deviceCode; // デバイスコード sendData[19] = (byte)((wordNum & 0x00ff) >> 0); // デバイス点数 sendData[20] = (byte)((wordNum & 0xff00) >> 8); // 〃 (上位) break; // メモリ書込 case commType.WRITE: // データ部 QnA互換3Cフレーム (CPU内蔵Ethernetポート向け) // ※ 0406(複数ブロック一括読出)は出来ないことに注意 sendData[11] = 0x01; // コマンド sendData[12] = 0x14; // 〃 (上位) sendData[13] = 0x00; // サブコマンド sendData[14] = 0x00; // 〃 (上位) sendData[15] = (byte)((startAdd & 0x0000ff) >> 0); // 先頭デバイス sendData[16] = (byte)((startAdd & 0x00ff00) >> 8); // 〃 sendData[17] = (byte)((startAdd & 0xff0000) >> 16); // 〃 (上位) sendData[18] = deviceCode; // デバイスコード sendData[19] = (byte)((wordNum & 0x00ff) >> 0); // デバイス点数 sendData[20] = (byte)((wordNum & 0xff00) >> 8); // 〃 (上位) sendData[21] = (byte)((writeWord & 0x00ff) >> 0); // 書込データ sendData[22] = (byte)((writeWord & 0xff00) >> 8); // 書込データ break; default: break; } return sendData; } /// <summary> /// 受信電文解析 /// </summary> /// <param name="recvData"></param> /// <param name="recvSize"></param> private void ParseRecvData(byte[] recvData, int recvSize) { // ヘッダ部のデータが足りない場合はエラー if (recvSize < HDR_SIZE) { return; } // 応答データ長 short recvLen = (short)(recvData[7] | (recvData[8] << 8)); // 終了コード short endCode = (short)(recvData[9] | (recvData[10] << 8)); // 正常終了以外はエラー if (endCode != 0x0000) { return; } // データ部を取得 string strTeleLog = m_melsecComm.MakeTeleLog(recvData, recvSize); string strDataLog = strTeleLog.Substring(HDR_SIZE * 2); // エンディアン逆転 int offset = 0; string fixedTeleLog = ""; while (offset < strDataLog.Length) { fixedTeleLog += strDataLog.Substring(offset + 2, 2); fixedTeleLog += strDataLog.Substring(offset, 2); offset += 4; } // 受信通知 if (m_windowHandle != null && m_onRecv != null) { m_windowHandle.Invoke(m_onRecv, new object[1] { fixedTeleLog }); } } } } |
といっても、結構ソースはシンプルです。ポイントは以下です。
(1) メンバに「ConnectEventHandler」と「RecvEventHandler」をdelegateで宣言します。いわば型なので、名前は自由に付けられます。delegateで宣言したこの型を、event型でメンバに宣言しておきます。メイン側で「切断検知」と「受信検知」時にコールバックしたい関数を、このevent型で登録したメンバに追加（+=）することで、三菱PLC通信クラス側からコールバックを呼ぶことができます。
(2) 通信開始関数「StartMelsec()」で、通信スレッド「MelsecThread」を駆動します。
(3) 通信スレッド「MelsecThread」にて、通信処理を行います。メモリ書込電文は、送信キューの「m_sendQue」にデータが入っていれば、それを送ります。その後、メモリ読出電文を「MakeCommData()」にて作成し、メモリ読出を行います。「m_melsecComm.Receive()」にて受信が行えるので、受信結果を解析し、メイン画面側にコールバック「m_windowHandle.Invoke()」にて通知します。
(4) 通信電文作成関数「MakeCommData()」は、三菱PLCとの通信プロトコル「QnA互換 3Cフレーム」にて実装しています。「3Eフレーム」等に対応したい場合でも、この関数を数行いじるのと、受信処理を数行いじるだけで対応できるかと思います。
免責事項
おそらく産業系ネットワークプログラマに需要があるかなと思い、公開してみました。何か間違いなどあれば、コメント欄にお願いします。
また、本ソースを商用利用することはかまいませんが、本ソースの不具合による損害・損失等の補償は致しかねるので、ご了承下さい（かたっ）。
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