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;
}
}
}
}
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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);
}
}
}
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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 });
}
}
}
}
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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）。
ご購読、ありがとうございました。
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