PowerShellでPLCシリアル通信(三菱iQ-R,Qシリーズ)

powershellスクリプトで三菱電機（株）製PLC(シーケンサ)iQ-R,Qシリーズとシリアル通信を行います。実行環境は、以下となります。

項目	内容
対象としたシリアルポート	シリアルコミュニケーションユニット:RJ71C24,RJ71C24-R2,QJ71C24N,QJ71C24N-R2 QCPUのシリアルポート(RS-232C)
通信手順	MCプロトコル、QnA互換3Cフレーム形式4、サムチェックあり
通信仕様	通信速度9600bps、データ長8ビット、1ストップビット、奇数パリティ

□ PLCでの設定

1.シリアルコミュニケーションユニット RJ71C24,RJ71C24-R2 での設定例

2.シリアルコミュニケーションユニット QJ71C24N,QJ71C24N-R2 での設定例

3.QシリーズCPUのRS-232Cシリアルポートでの設定例

□ 通信プログラムの例

下記サンプルソフトは、レジスタのD0100より10ワード読み込みを行ってます。受信時のサムチェック及び その他のエラー処理は行ってません。「Q」キーで終了します。
プログラム実行は、コンソールウインドウで実行して下さい。ISEでは、エラーとなります。
iQ-Rではコマンドが追加されています。(サブコマンド) 追加されたコマンドではデバイスコードが4バイド、デバイス番号が8バイトとなっています。下記プログラムでは、変数 $iQRExMode で iQ-R 追加コマンド使用ありなしを指定しています。

# C24MC_3C4.pas1
# 三菱PLC シリアル通信 MCプロトコル
# QnA互換3Cフレーム形式4

Set-StrictMode -Version latest

# キー入力
function Keyin{

   $rtkey = $null
   if ([Console]::KeyAvailable){
      $rtkey = [Console]::ReadKey($true)
   }
   return $rtkey
}

# 受信処理
function receive{

   $il = $compt.BytesToRead
   if ($il -gt 0){
      [byte[]] $brbuf = New-Object byte[] $il
      $ir = $compt.Read($brbuf, 0, $il)     # 受信
      for($ip = 0; $ip -lt $ir; $ip++){
         $ba = $brbuf[$ip]
         if ($icstep -eq 1 -and ($ba -eq 0x02 -or $ba -eq 0x15)){ # STX,NAK
            $Script:brcv[$ircvLen] = $ba
            $Script:icstep = 2
            $Script:ircvLen++
         }
         else{
            if ($icstep -eq 2){
               $Script:brcv[$ircvLen] = $ba
               $Script:ircvLen++
               if ($ba -eq 0x0a){      # LF
                  $Script:icstep = 3
                  break;
               }
            }
         }
      }
   }
}

# サム値計算
function sumCal([byte[]] $bar){

   $isum = 0
   foreach($ia in $bar){
      $isum += $ia
   }
   $shex = $isum.ToString("X4")
   $Script:basum[0] = [byte]$shex[2]
   $Script:basum[1] = [byte]$shex[3]
}

# メイン
function main{

   switch($Script:irstep){
      1 {$ssa = "F90000FF00" + $srcmd + $srsbcmd + $sdv + $itopad.ToString($dvketa) + $ireadsu.ToString("X4")
         [byte[]] $baa = [System.Text.Encoding]::ASCII.GetBytes($ssa)
         sumCal $baa
         [byte[]] $baSend = $bENQ + $baa + $basum + $bCRLF
         $compt.Write($baSend, 0, $baSend.Length)     # 送信
         $Script:icstep = 1
         $Script:irstep = 2
         $Script:ircvLen = 0
      }
      2 {
         receive
         if ($icstep -eq 3){
            $ik = 0
            if ($sdv.substring(0, 1) -eq "D"){$ik = 4}
            if ($sdv.substring(0, 1) -eq "M"){$ik = 1}
            $sv = ""
            [byte[]] $bar = New-Object byte[] $ik
            for($ip = 0; $ip -lt $Script:ireadsu; $ip++){
               [System.Array]::Copy($Script:brcv, 11 + $ip * $ik, $bar, 0, $ik)
               $sv += [System.Text.Encoding]::ASCII.GetString($bar) + ","
            }
            Write-Host $sv
            $Script:irstep = 1
            $Script:icstep = 0
         }
      }
   }
}

$iQRExMode = 0       # 1:iQ-R追加モード
$irstep = 1
$icstep = 0
$srcmd = "0401"         # 読み込みコマンド

# Dデバイス読み込み
if ($iQRExMode -eq 0){  # 通常
   $srsbcmd = "0000"    # サブコマンド
   $sdv = "D*"          # Dデバイス(デバイスコード)
   $dvketa = "D6"       # デバイス桁
}
else{    # iQ-R追加拡張
   $srsbcmd = "0002"    # サブコマンド
   $sdv = "D***"        # Dデバイス(デバイスコード)
   $dvketa = "D8"       # デバイス桁
}
$itopad = 100           # 読み込み先頭
$ireadsu = 10           # 読み込み個数

# Mデバイス読み込み
<#if ($iQRExMode -eq 0){ # 通常
   $srsbcmd = "0001"    # サブコマンド
   $sdv = "M*"          # Mデバイス(デバイスコード)
   $dvketa = "D6"       # デバイス桁
}
else{    # iQ-R追加拡張
   $srsbcmd = "0003"    # サブコマンド
   $sdv = "M***"        # Mデバイス(デバイスコード)
   $dvketa = "D8"       # デバイス桁
}
$itopad = 100           # 読み込み先頭
$ireadsu = 20           # 読み込み個数
#>

if ($iQRExMode -eq 0){
   Write-Host "通常モードで実行"
}
else{
   Write-Host "iQ-R追加拡張モードで実行"
}

[byte[]] $bENQ = @(0x05)
[byte[]] $bCRLF = @(0x0d, 0x0a)

[byte[]] $basum = New-Object byte[] 2
[byte[]] $brcv = New-Object byte[] 512

$ircvLen = 0

$compt = New-Object System.IO.Ports.SerialPort "COM3", 9600
$compt.DataBits = 8
$compt.Parity = [System.IO.Ports.Parity]::Odd
$compt.StopBits = [System.IO.Ports.StopBits]::One
$compt.DtrEnable = $true
$compt.RtsEnable = $true

try{
   $compt.Open()
}
catch{
   Write-Host("COMポートOpen失敗")
   exit
}
Write-Host("COMポートopen")

while($true){
   main
   $inkey = Keyin
   if ($inkey -ne $null -and $inkey.Key -eq "Q"){
      break;
   }
   Start-Sleep -m 50
}
$compt.Close()
Write-Host("COMポートclose")