不同的工業(yè)流程，需要不同的工業(yè)軟件。此前，我們已經介紹了面向研發(fā)設計環(huán)節(jié)的開源軟件（詳情查看：20 個開源的工業(yè)設計軟件），今天就來介紹一下面向生產控制環(huán)節(jié)的開源軟件，主要為可編程邏輯控制器（PLC)、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、生產執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、倉庫管理系統(tǒng)（WMS）。 先從最靠近硬件端的 PLC 開始吧。

一、PLC 及 DCS

1、openPLC

OpenPLC 是一個功能齊全的標準化開源 PLC，無論是軟件還是硬件，其誕生之初的重點是為自動化和研究提供低成本的工業(yè)解決方案，現廣泛用于工業(yè)網絡安全研究的框架。 openPLC 由三部分組成：運行時、編輯器和 HMI 構建器 。運行時負責執(zhí)行 PLC 程序，編輯器用于創(chuàng)建 PLC 程序。

使用 HMI 構建器 —— ScadaBR，可以創(chuàng)建漂亮的基于 Web 的動畫，以呈現運行后的流程狀態(tài)。ScadaBR 通過 Modbus/TCP 與 OpenPLC Runtime 通信。 OpenPLC 項目根據 IEC 61131-3 標準創(chuàng)建，該標準定義了 PLC 的基本軟件架構和編程語言，主要用于工業(yè)和家庭自動化、物聯(lián)網和 SCADA（監(jiān)控和數據采集）研究。

2、Beremiz

Beremiz 是一個用于機械自動化的 PLC 集成開發(fā)環(huán)境（IDE），符合 IEC61131-3 編程語言標準，可將任何處理器變成 PLC。Beremiz 還包含用于創(chuàng)建 HMI 并將 PLC 程序連接到現有的監(jiān)控、數據庫或現場總線的工具。 Beremiz 由兩部分組成： 集成開發(fā)環(huán)境（IDE），Beremiz.py。

它運行在用戶的計算機上，使用 C 代碼作為中間語言，用于編寫、編譯、調試 PLC 程序和控制 PLC 運行時。 引用 python 運行時實現，Beremiz_service.py，它在目標平臺上運行，與 I/O 通信并執(zhí)行 PLC 程序。 運行時的實現在不同平臺上可能不同。例如使用 Cortex-M 的 PLC 很可能具有基于 C 的運行時。而 Beremiz 項目默認包含 Python 運行時的參考實現，可以在 GNU/Linux、Windows 和 Mac OS X 上輕松運行。

ProviewR 是一個過程控制系統(tǒng)，采用 GPL 許可，包含順序控制、調整、數據采集、通信、監(jiān)控等常用功能，支持圖形 PLC 編輯器和高級編程語言（如 C、C++、Java 或Fortran）。 ProviewR 是一個軟 PLC。使用標準硬件和軟 PLC 的最大優(yōu)勢在于，系統(tǒng)規(guī)模、屬性和性能主要受主機操作系統(tǒng)及其硬件的限制，對 I/O、PID 回路、PLC 程序、計數器的數量沒有限制。

PLC 回路的最小循環(huán)時間小于 1 毫秒。 ProviewR 是一個分布式系統(tǒng)，可以由多臺計算機通過網絡連接組成，一個典型的 ProviewR 系統(tǒng)由一個過程控制系統(tǒng)和一個或多個操作站組成，每個操作站可配置成多個控制系統(tǒng)的 HMI 系統(tǒng)。ProviewR 可以通過以太網（ip）和串行機制與其他計算機進行通信，支持多種不同的協(xié)議，例如通過以太網的 UDP 或 TCP 套接字和串行鏈路上的 Siemens 3964R。

Proview 中最常用的 I/O 系統(tǒng)是 Profibus/DP，還支持 Profinet、Ethernet Powerlink、Modbus TCP 和 RTU、PSS9000、1-wire、一些 USB I/O 卡等 I/O 系統(tǒng)。 ProviewR 能夠以面向對象的方式工作，可以使用簡單的功能塊和簡單的信號以傳統(tǒng)方式進行編程，它支持創(chuàng)建復雜對象和相關函數對象，同時支持面向對象的概念，例如繼承、方法和聚合。

4、Tango Controls

Tango Controls 是一個用于構建高性能分布式控制系統(tǒng)的軟件工具包，包含用于監(jiān)控和數據采集 (SCADA ) 和 DCS 的開源解決方案。 Tango Controls 是一個面向對象的分布式控制系統(tǒng)，它的設計基于稱為設備的分布式對象的概念，在 Tango 中，所有對象都代表著設備，對象（設備）可以在同一臺計算機上，也可以分布在網絡上。

TANGO 對象（設備）之間的通信可以是同步的、異步的或事件驅動，對象模型支持方法和屬性。TANGO 提供了一個 API，它隱藏了網絡訪問的所有細節(jié)，并提供了對對象的瀏覽、發(fā)現和安全處理等功能。 Tango Controls 系統(tǒng)庫在 LGPL 許可下發(fā)布，圖形工具和部分設備服務器在 GPL 許可下發(fā)布。

5、Apache PLC4X

Apache PLC4X是一個工業(yè)物聯(lián)網通用協(xié)議適配器，一個用于集成 PLC 的庫。 PLC 大多采用大量不兼容的協(xié)議進行通信，因此和外界（IT / 互聯(lián)網）的交互變得很困難，PLC4X 項目致力于提供一組統(tǒng)一的 API，通過這些 API 實現能與大多數 PLC 進行通信的驅動程序（通過各種 PLC 的原生通信協(xié)議）。

二、MES

1、章魚師兄

章魚師兄（原名黑科）是一個國產的生產制造執(zhí)行系統(tǒng)，基于 springBoot 開發(fā)，使用 AGPL-3.0 許可發(fā)布。

2、qcadoo MES

qcadoo MES 是一款針對中小企業(yè)的基于 Web 的生產管理應用，結合了大型 ERP 系統(tǒng)的功能，適應中小企業(yè)的特點，其開源版本基于 AGPL 許可發(fā)布。

3、IMES

IMES 是一個為中小型 JobShop 制造商設計的軟件，基于 Apache-2.0 許可發(fā)布。不過有些可惜的是，自 2019 年起該項目就沒有更新記錄了，作者表示受新冠疫情影響，暫停了開發(fā)計劃。

三、WMS

1、GreaterWMS

GreaterWMS 是一個國產軟件，遵循 Apache License 2.0 協(xié)議，前后端分離，且完全開源，API 使用 restful 協(xié)議，方便二次開發(fā)，前端代碼使用 quasar 進行構建，后端使用 Python Django3.1，利用 API，可以支持多倉、波次發(fā)貨、合并揀貨，Milk-Run 等業(yè)務模型。

2、KopSoftWms

KopSoftWms 是一個國產軟件，基于 .Net Core 2.2 開發(fā)，支持 MySQL 和 SQL Server 數據庫，功能模塊豐富，使用 MIT 許可發(fā)布。該作者還發(fā)布了標簽 (條碼) 打印軟件、制造執(zhí)行系統(tǒng)、數據采集與監(jiān)控及電子看板等項目，在 README.md 文件中均有介紹。

3、SmoWMS

SmoWMS 是一個國產軟件。已開源的代碼為 C# ，是通過 Smobiler 平臺開發(fā)的基于 .NET 的開源移動應用，包含了倉庫、訂單、主數據維護、圖表分析、個人信息幾大菜單功能。

4、deer-wms

deer-wms 是一個國產的立體倉庫管理系統(tǒng)，使用 GPL-3.0 許可發(fā)布，基于自動化輸送線、機械臂、點數機、提升機、堆垛機等自動化設備和現代化倉儲精益管理思想開發(fā)而來。通過對接工廠的 EBS（ERP 中一種）、MES、deer-wcs（設備調度系統(tǒng)）等系統(tǒng)接口，實現倉儲上下游的數據打通，也是實現完全自動化的基礎。

5、openboxes

openboxes 是一個庫存和供應鏈管理系統(tǒng)，旨在管理醫(yī)療機構的庫存和跟蹤庫存變動。該系統(tǒng)通過采用 FEFO（先過期先出）策略來減少浪費，采用 Eclipse 公共許可證發(fā)布?，F有功能包括庫存跟蹤、批次和到期跟蹤、庫存移動和裝運跟蹤、采購訂單、庫存申請和履行，以及內置和可定制的報告。

6、myWMS LOS

myWMS LOS 是用于人工操作倉庫的軟件，用戶界面簡單。通過定義外部系統(tǒng)通信接口和可互換模塊的內部接口，即所謂的插件，myWMS LOS 可以創(chuàng)建模塊化和開放式倉庫管理系統(tǒng)，獨立于硬件和操作系統(tǒng)，與不同制造商的產品和模塊兼容，比如叉車和條形碼掃描儀等。 myWMS LOS 基于開源框架 myWMS 發(fā)展而來，使用 GPL 許可發(fā)布，支持 JEE 規(guī)范，并以面向服務的架構 (SOA) 的形式提供基本的物流服務。

7、OpenWMS.org

OpenWMS.org 是一個用于構建現代倉庫管理系統(tǒng)的軟件項目，使用Apache-2.0 許可證分發(fā)，由倉庫管理部分 (WMS)、傳輸管理 (TMS) 和其他系統(tǒng)的連接器組成，帶有用于自動和手動倉庫的物料流控制 (MFC) 系統(tǒng)。

WMS 部分連接到 ERP 系統(tǒng)，而運輸管理系統(tǒng)控制現場控制器，如 Raspberry Pi 或 PLC。還考慮了系統(tǒng)可用性、性能和可靠性等非功能性要求。

審核編輯：劉清