一、PLC是現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱之一，有著巨大發(fā)展?jié)摿?/strong>
PLC是工業(yè)3.0 時代的典型產(chǎn)物，已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)過程的自動控制中,成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制裝置，并與 CAD/CAM、機器人被共同譽為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱?？梢娖渲匾圆谎远?。
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國PLC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資趨勢預(yù)測報告（2025-2032年）》顯示，自21 世紀(jì)以來，工業(yè)自動化作為智能制造的重要基礎(chǔ)，受到世界各國廣泛關(guān)注，美國、德國等世界工業(yè)強國均把發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)作為重點發(fā)展方向，提出了“工業(yè) 4.0”等一系列戰(zhàn)略規(guī)劃。
我國也不例外。近幾年，隨著工業(yè)自動化行業(yè)的不斷發(fā)展，為支撐國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型與升級、鼓勵工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，國家陸續(xù)出臺了多項政策。例如《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》等產(chǎn)業(yè)政策。這些政策明確了工業(yè)自動化行業(yè)的發(fā)展方向和目標(biāo)，提供了清晰的政策導(dǎo)向。2023年我國工業(yè)自動化行業(yè)市場規(guī)模為3115億元，同比增長10.97%。
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
預(yù)計在“智能制造”、“雙碳”目標(biāo)等政策的催化下，工業(yè)自動化改造進(jìn)程將會逐步加快，而 PLC 作為各類機械及生產(chǎn)過程自動化控制的核心部件，未來5-10年將持續(xù)處于部署的熱潮之中。
二、行業(yè)快速發(fā)展，國產(chǎn) PLC市場份額逐漸擴大
PLC即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），是指在繼電器控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的逐步發(fā)展起來的一種工業(yè)自動控制裝置，具有可編程性、較高的易用性、較強的實時控制能力以及高可靠性等特征。
PLC特征
| 特點 | 相關(guān)情況 |
| 可編程性 | PLC 是一種通用型控制器，具有可編程性的特點。PLC 在硬件配置、軟件功能上不針對具體行業(yè)定制化開發(fā)，而是將具體控制邏輯的開發(fā)權(quán)交給用戶，通過編寫用戶程序、更改硬件模塊配置，PLC 可以用于不同行業(yè)的控制系統(tǒng)，使其在工業(yè)自動化領(lǐng)域中具有廣泛的適用性。PLC 的編程語言多樣，包括梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）、指令表（IL）和結(jié)構(gòu)化文本（ST），滿足了不同用戶的需求。 |
| 較高的易用性 | PLC 作為一種取代繼電器控制系統(tǒng)的控制器，其在編程語言上首先采用了貼近電路圖的圖形化編程語言梯形圖（LD），使得不具備匯編語言、高級語言編程能力的電氣工程師可以直觀地使用圖形化語言編寫程序，對于用戶而言具有較好的使用體驗。 |
| 較強的實時控制能力 | PLC 的實時性體現(xiàn)在其對于控制信號的處理和響應(yīng)速度快、穩(wěn)定可靠。PLC 采用專用的硬件架構(gòu)和實時操作系統(tǒng)，使得其能夠在微秒級別的時間內(nèi)響應(yīng)控制指令，并實時監(jiān)測和調(diào)整生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)。 |
| 高可靠性 | PLC 作為針對工業(yè)使用場景設(shè)計的控制器，針對電氣環(huán)境變化、溫濕度環(huán)境變化采用了專門的可靠性設(shè)計措施，并在硬件結(jié)構(gòu)上采用了工業(yè)級的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使其相較于工控機、PC-Based 等硬件設(shè)計相對簡單的控制器具有更好的可靠性。 |
資料來源：公開資料，觀研天下整理
我國PLC行業(yè)開始發(fā)展于20 世紀(jì) 70 年代，但在很長一段時間，受限于市場容量較小且國內(nèi)主體“輕”技術(shù)研發(fā)、“重”系統(tǒng)集成的發(fā)展路徑，使得技術(shù)水平提升緩慢。直到進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著我國計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)等高新技術(shù)水平的逐步提高，以及國內(nèi)制造業(yè)的快速發(fā)展，PLC 行業(yè)的技術(shù)水平逐漸提升，市場得到了快速發(fā)展。有數(shù)據(jù)顯示，2023 年我國 PLC 市場規(guī)模接近 160.44 億元左右。
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
隨著行業(yè)的發(fā)展，國產(chǎn) PLC 品牌也已悄然崛起，市場份額逐漸擴大。經(jīng)過十年的努力，國產(chǎn)PLC廠商在技術(shù)、服務(wù)和性價比方面均取得了顯著進(jìn)展，市場份額從微不足道的2%增長至約10%。特別是在小型PLC市場，由于技術(shù)門檻相對較低，已涌現(xiàn)出大量的小型PLC廠家，占據(jù)了約20%的市場份額，如匯川、信捷、臺達(dá)、步科、合信等，它們主要服務(wù)于包裝、印刷、紡織機械等各種OEM配套領(lǐng)域。
然而，雖然國產(chǎn)PLC取得了一定成就，但總體上呈現(xiàn)“小弱散”狀態(tài)。各廠商的市場規(guī)模較小，市場占有率低；產(chǎn)品以小型PLC為主，缺乏完整產(chǎn)品譜系；基于進(jìn)口軟硬件產(chǎn)品或購買國外控制軟件研制產(chǎn)品，缺乏核心技術(shù)和先進(jìn)控制軟件；面向行業(yè)的整體解決方案能力較弱；未形成國產(chǎn)PLC的技術(shù)和市場合力，與國外PLC廠商的競爭力較弱。目前與國外PLC相比，國產(chǎn)品牌在功能性能、易用性、可靠性等方面仍存在較大差距。
與國外PLC相比，國產(chǎn)品牌在功能性能、易用性、可靠性等方面存在較大差距
| 短板環(huán)節(jié) | 相關(guān)情況 |
| 功能性能 | 國外PLC主流廠商的高性能PLC產(chǎn)品通常采用定制的專用SoC和實時運行軟件，從底層平臺提升指令處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換以及控制輸出的性能。而國產(chǎn)PLC產(chǎn)品通常借用通用信息系統(tǒng)處理器和通用嵌入式系統(tǒng)，大多采用“通用CPU+軟件”的低性能低成本設(shè)計方案。但由于通用處理器通常面向信息化計算機和常規(guī)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)繁冗，基礎(chǔ)軟硬件的無用功能較多，且在實時性、先進(jìn)控制算法等功能方面缺乏芯片與軟件的底層支持，導(dǎo)致PLC專用功能研制與升級難度大，優(yōu)化提升空間較小，控制效率低，性能整體偏弱。 |
| 邏輯編程軟件 | 國外PLC邏輯編程軟件通常集成監(jiān)控、驅(qū)動執(zhí)行等功能，實現(xiàn)了工程一體化設(shè)計能力，易用性強，工程開發(fā)效率高。國產(chǎn)PLC邏輯編程軟件大多采用國外通用產(chǎn)品CoDeSys、KW-Software或者OpenPCS等產(chǎn)品的內(nèi)核，只考慮PLC自身的編程與開發(fā)要求，無法與其他控制系統(tǒng)的集成實現(xiàn)一體化開發(fā)，與第三方系統(tǒng)集成工作量大，操作復(fù)雜，易用性差，工程開發(fā)效率低。如西門子邏輯編程軟件博途TIAPortal集成了PLC編程軟件Step7、PLC仿真軟件PLCSIM以及監(jiān)控軟件WinCC等，可高效配置控制點和監(jiān)控點，控制變量在工程全局可用，而國產(chǎn)PLC與其他系統(tǒng)聯(lián)調(diào)則需邏輯編程軟件的控制變量點與監(jiān)控變量點頻繁導(dǎo)入導(dǎo)出，實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的交互和通信，工程效率較低。 |
| 通信協(xié)議 | 國外主流廠商的PLC產(chǎn)品大多采用自主研發(fā)的通信協(xié)議，在完善的自主生態(tài)背景下，通過一網(wǎng)到底實現(xiàn)上層監(jiān)控層與現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構(gòu)的兼容互聯(lián)。國外廠家僅將常規(guī)協(xié)議部分形成IEC國際標(biāo)準(zhǔn)或開源代碼，而不公開面向復(fù)雜應(yīng)用的協(xié)議和代碼。國內(nèi)PLC廠家在自主通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研發(fā)方面能力不足，大多直接使用IEC標(biāo)準(zhǔn)或基于開源代碼的工業(yè)現(xiàn)場總線。國產(chǎn)PLC受制于既定標(biāo)準(zhǔn)，難以修改優(yōu)化協(xié)議指標(biāo)，定制化開發(fā)難度大，接入執(zhí)行機構(gòu)需要增加轉(zhuǎn)換接口，降低了系統(tǒng)響應(yīng)時間，經(jīng)常在復(fù)雜控制應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)功能不足或性能不夠，導(dǎo)致產(chǎn)品拓展性和適配性受到很大的限制。 |
| 產(chǎn)品型譜 | 國外主流廠商除PLC產(chǎn)品外，還提供譜系完善的上下游軟硬件自動化產(chǎn)品，可快速形成覆蓋感知、執(zhí)行、控制、監(jiān)控等核心產(chǎn)品的一體化解決方案。國內(nèi)PLC廠商通常僅提供PLC產(chǎn)品，產(chǎn)品線單一，缺少配套的上下游自動化產(chǎn)品，型譜不完善，難以提供系統(tǒng)級整體解決方案，在產(chǎn)品技術(shù)和市場競爭層面均無法形成產(chǎn)品體系合力。國內(nèi)的整體解決方案一般選用不同廠商的產(chǎn)品構(gòu)建，產(chǎn)品接口與功能定義、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等存在差異，產(chǎn)品間匹配性不如國外同一廠商產(chǎn)品，無法從系統(tǒng)級優(yōu)化整體性能、控制效率和可靠性，同時增加了系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度和調(diào)試難度。同時，控制系統(tǒng)工程師對國產(chǎn)產(chǎn)品選型時，也難以實現(xiàn)一站式采購。 |
| 標(biāo)準(zhǔn)化 | 國外PLC廠商經(jīng)過幾十年積累和發(fā)展，形成了較大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在占據(jù)市場優(yōu)勢情況下，主導(dǎo)制定了覆蓋自動化系統(tǒng)的完善標(biāo)準(zhǔn)體系，包括控制技術(shù)、信息安全、功能安全等國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握了行業(yè)話語權(quán)。目前國內(nèi)雖已制定了部分PLC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基本等效采用國外標(biāo)準(zhǔn)，缺少頂層規(guī)劃，尚未形成標(biāo)準(zhǔn)體系，且受制于國外既定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致國產(chǎn)PLC自主創(chuàng)新較少，無法通過標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，在市場競爭中缺乏競爭力，行業(yè)話語權(quán)弱。 |
資料來源：公開資料，觀研天下整理
三、小型PLC產(chǎn)品正在國產(chǎn)替代，大中型PLC仍需努力
從細(xì)分市場來看，PLC行業(yè)通常根據(jù) PLC 的輸入/輸出信號的 I/O 點數(shù)的差異作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將 PLC 進(jìn)一步分為小型、中型和大型。其中在小型PLC產(chǎn)品上，本土廠商已經(jīng)完成技術(shù)突破，正在國產(chǎn)替代。然而，在國內(nèi)中大型PLC市場中，本土廠商卻一直未能形成有效突破，市場基本由歐日美企業(yè)壟斷，國產(chǎn)化率亟需提升。
大、中、小型 PLC 的特點及應(yīng)用場景、結(jié)構(gòu)特征
| / | 小型PLC | 中型PLC | 大型PLC |
| I/O 點數(shù) | <256 | 256-1024 | >1024 |
| 特點 | 體積小、價格低、功能以數(shù)字量控制為主，相對單一 | 在小型 PLC 功能基礎(chǔ)上，具有較強的通信功能、數(shù)字計算能力和模擬量處理能力 | 具有計算、控制和協(xié)調(diào)功能和強大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具備強大的通信能力和處理能力 |
| 應(yīng)用場景 | 大、中、小型 PLC 的特點及應(yīng)用場景、結(jié)構(gòu)特征具體如下： | 適用于較為復(fù)雜的邏輯控制生產(chǎn)系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程的控制 | 適用于系統(tǒng)級自動化，用于對生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化控制和監(jiān)控 |
| 市場情況 | 準(zhǔn)入門檻低，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，國產(chǎn)化程度較高，主要面向設(shè)備級自動化領(lǐng)域 | 技術(shù)壁壘高，主要面向系統(tǒng)級自動化領(lǐng)域，目前主要由外資廠商占據(jù)大部分市場份額 | 技術(shù)壁壘高，主要面向系統(tǒng)級自動化領(lǐng)域，目前主要由外資廠商占據(jù)大部分市場份額 |
| 結(jié)構(gòu)特征 | 通常為整體式，CPU、電源、輸入輸出、通信等組成單元被集成于一個機箱內(nèi)，體積小，集成度高，結(jié)構(gòu)緊湊，拓展性低 | 通常為模塊式，CPU、電源、輸入輸出、通信等組成單元以模塊的形式組合，可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行模塊的本地或遠(yuǎn)程組合，可拓展性強 |
注：“小型”與“中大型”代表 PLC 的控制能力，與 PLC 的模塊的體積并無關(guān)系，中大型PLC 在體積上并不會顯著大于小型 PLC。
資料來源：公開資料，觀研天下整理
1、小型 PLC
小型PLC主要應(yīng)用于中低端OEM用戶。近年我國小型PLC市場規(guī)?？傮w呈現(xiàn)不斷增長態(tài)勢。2023 年度，我國的小型 PLC 市場出現(xiàn)下滑，主要是下游行業(yè)的需求受到短周期波動影響導(dǎo)致市場規(guī)模出現(xiàn)收縮。數(shù)據(jù)顯示，2018 - 2023年我國的小型 PLC 市場規(guī)模由 57.98 億元增長至 73.69 億元。
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
與此同時，憑借高性價比、靈活的業(yè)務(wù)模式及在特定行業(yè)的定制化機型開發(fā)能力，近年國產(chǎn)品牌在小型PLC市場實現(xiàn)了行業(yè)滲透率的顯著提升，正在國產(chǎn)替代。從品牌派系來看，雖然我國的小型 PLC 市場中歐美廠商與日系廠商一直占據(jù)著相對主導(dǎo)的市場地位，但近年來市場占有率有所下滑，而本土廠商的市場占有率不斷提升。有數(shù)據(jù)顯示，2023 年度本土廠商在小型 PLC 市場的占有率已達(dá)到38.20%。
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
從市場參與者來看，我國小型 PLC 市場競爭相對分散，主要市場參與者為以西門子為代表的歐美、日系廠商，但同時已有少數(shù)本土廠商占據(jù)了一定的市場份額。有數(shù)據(jù)顯示，2023年再我國小型 PLC 市場上，前五名廠商分別為西門子、匯川技術(shù)、三菱、信捷電氣、臺達(dá)，市場占有率合計達(dá)到75.83%。但值得注意的是，由于當(dāng)前國產(chǎn)廠家主要集中在小型PLC市場，使得產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。
2023年我國小型PLC市場競爭格局
| 廠商 | 2023年銷售額（億元） | 占比 |
| 西門子 | 28.57 | 38.77% |
| 匯川技術(shù) | 11.25 | 15.27% |
| 三菱 | 6.45 | 8.75% |
| 信捷電氣 | 5.51 | 7.48% |
| 臺達(dá) | 4.1 | 5.56% |
| 歐姆龍 | 3.98 | 5.4% |
| 松下 | 2.71 | 3.68% |
| 施耐德 | 2.39 | 3.24% |
| 羅克韋爾 | 0.78 | 1.06% |
| 其他 | 7.95 | 10.79% |
| 合計 | 73.69 | 100% |
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
2、中大型 PLC
得益于下游市場需求的增長，近年我國中大型 PLC市場規(guī)模不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2018 -2023年，我國的中大型 PLC 市場規(guī)模由 65.78 億元增長至 86.75 億元。
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
然而，雖然近年我國PLC市場國產(chǎn)化進(jìn)程不斷加速，但主要集中在小型PLC市場中，而在國內(nèi)中大型PLC市場中，本土廠商卻一直未能形成有效突破，市場基本由歐日美企業(yè)壟斷，西門子、歐姆龍、三菱電機、羅克韋爾合計占據(jù)82%的市場份額?？梢姳就疗放婆c外資品牌的競爭中仍處于劣勢，還需要努力。有數(shù)據(jù)顯示，2023 年度本土廠商在中大型 PLC 市場的占有率僅有5.90%，國產(chǎn)化率亟需提升。
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
從市場參與者來看，2023 年度我國中大型 PLC 市場競爭相對集中，前五名廠商分別為西門子、歐姆龍、羅克韋爾、三菱、基恩士。其中西門子占據(jù)了超過 50%的市場份額，前五名廠商市場占有率合計達(dá)到 88.76%。
2023年我國中大型PLC市場競爭格局
| 廠商 | 2023年銷售額（億元） | 占比 |
| 西門子 | 47.22 | 54.43% |
| 歐姆龍 | 10.96 | 12.63% |
| 羅克韋爾 | 7.46 | 8.6% |
| 三菱 | 6.8 | 7.84% |
| 基恩士 | 4.56 | 5.26% |
| 施耐德 | 4.1 | 4.73% |
| 臺達(dá) | 1.19 | 1.37% |
| 其他 | 4.46 | 5.14% |
| 合計 | 86.75 | 100% |
數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理
不過，最近幾年國產(chǎn)大型PLC品牌也正在蓄力待發(fā)，有所突破。在國產(chǎn)工業(yè)自動化領(lǐng)域，北京和利時、浙江中控、南京科遠(yuǎn)、上海寶信、華龍訊達(dá)、南大傲拓、藍(lán)普鋒、匯川技術(shù)、英威騰和信捷等都推出了中大型PLC。其中中控技術(shù)已在中大型PLC領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展，穩(wěn)居國內(nèi)領(lǐng)先地位，并與全球知名的PLC巨頭如羅克韋爾自動化、西門子、施耐德電氣展開了激烈的競爭。其PLC產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于重大民生工程，并在油氣、核電、軌道交通、冶金、煤礦等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大規(guī)模的示范應(yīng)用，充分展現(xiàn)了其強大的技術(shù)實力和市場競爭力。
但是中大型 PLC 主要應(yīng)用于大型工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，而由于大型工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的工控系統(tǒng)的任何停機或中斷的故障都可能產(chǎn)生嚴(yán)重的生產(chǎn)損失或安全風(fēng)險，此類行業(yè)的用戶高度重視系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。同時，國外品牌由于起步較早，除擁有豐富成功案例所積累的口碑外，還培養(yǎng)了用戶對 PLC 產(chǎn)品的使用習(xí)慣，因此中大型 PLC 市場存在著典型的市場壁壘。國產(chǎn)品牌不僅需要攻克市場壁壘帶來的“首個案例”難題，更需要突破用戶對國外 PLC 的使用習(xí)慣，從而實現(xiàn)對國外品牌的替代。（WW）
【版權(quán)提示】觀研報告網(wǎng)倡導(dǎo)尊重與保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)。未經(jīng)許可，任何人不得復(fù)制、轉(zhuǎn)載、或以其他方式使用本網(wǎng)站的內(nèi)容。如發(fā)現(xiàn)本站文章存在版權(quán)問題，煩請?zhí)峁┌鏅?quán)疑問、身份證明、版權(quán)證明、聯(lián)系方式等發(fā)郵件至kf@chinabaogao.com，我們將及時溝通與處理。
