melsec_mc 0.2.3

A small Rust library to talk to Mitsubishi PLCs via MC Protocol (Ethernet) - transport layer and helpers
Documentation

melsec_mc

三菱電機 PLC と MC プロトコル（Ethernet）用の軽量な Rust ライブラリです。

提供内容（概要）

  • 非同期 TCP トランスポート（Tokio ベース）と簡易クライアント
  • エラー型とレスポンス/リクエストの最低限の構造
  • 生のフレーム送受信を行うサンプルとユーティリティ

注: 高レベルなバッチ読み書き API は一部実装済みですが、今後拡張予定です。

目次

クイックスタート

  1. ビルド:
cargo build
  1. サンプルを実行（PLC の IP/ポートやバイト列を適宜変更してください）:
cargo run --example simple

リリース v0.2.0

このリポジトリは v0.2.0 タグが付与されています。変更の詳細は CHANGELOG.md を参照してください（プロトコル定数名の整理、2 バイト長プレフィックス処理の削除、ビットパッキングの修正、サンプルの更新など）。

GitHub Release を作成済みです。crates.io に公開されたら通常の依存指定で使えますが、公開前でもタグを指定して git 経由で利用できます:

[dependencies]
melsec_mc = { git = "https://github.com/tyaro/melsec_com", tag = "v0.2.0" }

ライブラリとして使う

このクレートは他の Rust プロジェクトから利用できます。主な使い方は 2 通りです。

  • crates.io から（公開後）:

Cargo.toml に追加します:

[dependencies]
melsec_mc = "0.2.0"
  • Git リポジトリから（開発中に便利）:
[dependencies]
melsec_mc = { git = "https://github.com/tyaro/melsec_com", tag = "v0.2.0" }

基本的な使用例（async, Tokio ランタイム）:

use melsec_mc::{MelsecClient, ConnectionTarget};

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
	// Connect to PLC at 192.168.1.40:4020
	let mut client = MelsecClient::connect_with_timeout("192.168.1.40:4020", std::time::Duration::from_secs(5)).await?;
	// Optional: set a ConnectionTarget (access route / monitor timer) for convenience helpers
	let target = ConnectionTarget::direct("192.168.1.40:4020".to_string());
	client.set_target(target);

	// Read 3 bits from M10
	let bits = client.read_bits_for("M", 10, 3).await?;
	println!("bits: {:?}", bits);

	// Read 2 words from D100
	let words = client.read_words_for("D", 100, 2).await?;
	println!("words: {:?}", words);

	Ok(())
}

Using an existing MelsecClient (recommended for multiple operations)

If your program performs several operations in a row, create a single MelsecClient, set a ConnectionTarget, and reuse it for multiple reads/writes. This avoids reconnect overhead and keeps session-related behavior (MC4E serials, monitor timer) consistent.

use melsec_mc::{MelsecClient, ConnectionTarget};

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
	let mut client = MelsecClient::connect_with_timeout("192.168.1.40:4020", std::time::Duration::from_secs(5)).await?;
	let target = ConnectionTarget::direct("192.168.1.40:4020".to_string());
	client.set_target(target);

	// reuse the same client for multiple operations
	let bits = client.read_bits_for("M", 10, 3).await?;
	println!("bits: {:?}", bits);

	let words = client.read_words_for("D", 100, 2).await?;
	println!("words: {:?}", words);

	Ok(())
}

ワンショットヘルパー

短いスクリプトや一度だけ実行するコマンド向けに、接続を開いて単一の操作を実行し、接続を閉じるワンショットのヘルパー関数を提供しています。これらはクレートから再エクスポートされており、CLI 的な用途に便利です。

use melsec_mc::high_level;

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
	let bits = high_level::read_bits("192.168.1.40:4020", "M", 10, 3, Some(5)).await?;
	println!("bits: {:?}", bits);
	Ok(())
}

ワンショットでの書き込み例（日本語）

短いスクリプトで PLC に値を書き込む例です。write_words / write_bits は内部で接続を開き、操作の後に切断します。

use melsec_mc::high_level;
#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
	let addr = "192.168.1.40:4020";

	// ワード書き込みの例: D100 に 2 ワードを書き込む
	let words = vec![0x1122u16, 0x3344u16];
	high_level::write_words(addr, "D", 100, &words, Some(5)).await?;

	// ビット書き込みの例: M10 から 4 点を設定
	let bits = vec![true, false, true, true];
	high_level::write_bits(addr, "M", 10, &bits, Some(5)).await?;

	Ok(())
}

高レベル API の使い方

このライブラリは high_level モジュールといくつかの関数を上位で再エクスポートしています。 以下は代表的な使い方の例です。

  • ワンショット関数（接続・実行・終了を自動で行う）:
use melsec_mc::read_bits; // または use melsec_mc::high_level::read_bits;

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
	// 192.168.1.40:4020 の PLC から M10 を 3 点読み出す（タイムアウト 5 秒）
	let bits = read_bits("192.168.1.40:4020", "M", 10, 3, Some(5)).await?;
	println!("bits: {:?}", bits);

	// ワンショットでワード書き込み（例）
	let words = vec![0x1122u16, 0x3344u16];
	melsec_mc::write_words("192.168.1.40:4020", "D", 1000, &words, Some(5)).await?;

	Ok(())
}
  • 既存の MelsecClient を使う場合（再接続を行わない。複数操作に向く）:
use melsec_mc::{MelsecClient, ConnectionTarget};
use melsec_mc::high_level::{read_bits_with_client, write_words_with_client};

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
	let target = ConnectionTarget::direct("192.168.1.40:4020".to_string());
	let mut client = MelsecClient::connect_with_target(&target, std::time::Duration::from_secs(5)).await?;
	client.set_target(target.clone());

	// クライアントを渡してビット読み出し（再接続しない）
	let bits = read_bits_with_client(&mut client, "M", 10, 3).await?;
	println!("bits: {:?}", bits);

	// クライアントを渡してワード書き込み
	let values = vec![0x1122u16, 0x3344u16];
	write_words_with_client(&mut client, "D", 1000, &values).await?;

	Ok(())
}

注: ワンショット関数は短いスクリプトや一度きりの操作に便利です。長時間運用や複数回の読み書きを行う場合は、MelsecClient を生成して再利用する方式が効率的で安全です。

MC4E（拡張）に関する注意

本ライブラリは MC4E 形式（サブヘッダ 0x54 / 0xD4）を基本的にサポートしています。MC4E ではリクエストと応答を対応付けるために 2 バイトのシリアルフィールドが含まれます。

  • シリアルの自動付与: 送信する MC4E 要求のシリアルが 0（未設定）であれば、トランスポート層が自動で新しい u16 シリアルを割り当て、ペイロード内の該当バイトを書き換えて送信します。これによりサンプルでシリアルを書き忘れても問題になりません。

詳細な過去定義（旧 mc3e.rs）はドキュメントに移動しました: docs/legacy_mc3e.md を参照してください。

read_4e サンプル

examples/read_4e.rs は MC4E の読み取りを試すためのサンプルです。使い方例:


# 単発読み出し（シリアルを指定する例）
cargo run --example read_4e -- tcp 192.168.1.140 10 1 1

# TCP 送信で読み出す場合（ポート 4020 を使用）
cargo run --example read_4e -- tcp 192.168.1.140 10 1 1

# UDP で読み出す場合
cargo run --example read_4e -- udp 192.168.1.140 10 1 1

# 連続（順次）読み出し: アドレス 10 から 5 回の順次読み出し
cargo run --example read_4e -- tcp 192.168.1.140 10 1 0 seq:5

# 並列読み出し: 8 個の並列 MC4E リクエストを実行
cargo run --example read_4e -- tcp 192.168.1.140 10 1 0 parallel:8

サンプルは送信したペイロードと解析結果を表示します。MC4E ではライブラリが応答のシリアルを照合します（ペイロード内のシリアルまたは自動割当されたシリアルを使用します）。

sled DB およびウォッチャー

今後の作業

  • MC プロトコルのフレーム作成ヘルパー（サブヘッダ、コマンドコード、デバイスコードのエンコード）を実装する
  • PLC やシミュレータを使ったユニットテスト／統合テストを追加する
  • より高レベルな API（read_bits/read_words/write_bits/write_words）を追加する