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細分PLC行業的未來發展趨勢：自主可控、網絡化、智能化、信息安全

1、工業自動化行業基本情況及分類

工業自動化通過應用自動化技術提升生產效率和質量，改變了傳統生產模式，促進了工業現代化轉型。依賴于信息、計算機和通信技術，廣泛應用于生產、控制和管理環節。其產業鏈從上游的原材料（如PCB、芯片）到中游的控制、驅動、執行、傳感層設備，再到下游的應用市場，層級遞進發展。上游企業需提升原材料性能，下游企業則強調系統集成能力與解決方案提供，三者協作優化資源，提高整體效率和生產力。

工業自動化設備通過電子電氣、機械和軟件系統協同工作，實現生產的自動化和高效化。按功能分為控制層、驅動層、執行層和傳感層。控制層（如PLC、PC-based）采集傳感器信號后計算并發出控制指令，驅動層（如伺服驅動器、變頻器）驅動執行層（如電機、閥門）執行動作，傳感層（如傳感器、編碼器、機器視覺）負責信息反饋。各層協同工作，確保系統高效穩定運行。

工業自動化設備產品分類及功能

資料來源：普華有策

整體而言，工業自動化控制層產品在工控系統中承擔“大腦”的角色，需要實時監控、控制驅動層、執行層等承擔“四肢”角色的設備，在一個功能完整的工控系統中控制層產品的數量較少但具有重要的功能，因此整體而言工業自動化產業鏈中的利潤空間向控制層產品集中。以行業內代表性上市公司為例，執行層設備的毛利率水平集中在20%至35%，傳感層設備的毛利率水平集中在30%至40%，驅動層設備的毛利率水平集中在25%至45%，而控制層設備的毛利率水平可以達到55%至90%的水平。

工業自動化控制層設備主要包括單片機、PC-Based控制卡、IPC、DCS及PLC等產品，不同類型的工業自動化控制層產品在技術特點上存在明顯的區別。

工業自動化控制層產品的技術特點及應用領域

資料來源：普華有策

2、工業自動化行業的發展概況

全球工業自動化始于20世紀40-60年代，80年代后快速發展，西門子、ABB、三菱等跨國巨頭主導市場。21世紀，智能制造成為全球焦點，工業強國如美國、德國推出“工業4.0”等戰略。我國工業自動化起步較晚，外資主導市場，本土品牌在細分市場具優勢。為推動制造業升級，國家出臺多項政策支持。2023年，受經濟疲軟影響，市場下滑，但預計將恢復增長。

2020-2027年中國工業自動化整體市場規模及預測

資料來源：普華有策

3、細分PLC行業的基本情況

可編程邏輯控制器（PLC）是基于繼電器控制技術，結合微電子、計算機和通信技術發展起來的工業自動控制裝置，是工業3.0時代的代表，廣泛應用于工業生產。PLC于20世紀60年代問世，取代傳統繼電器控制，通過微處理器和軟件實現邏輯控制、定時、計數和運算功能，具通用性、易用性、實時性和高可靠性。中國PLC發展始于70年代，通過引進技術和學習，90年代通過行業調研和標準推廣奠定基礎。進入21世紀，隨著高新技術的提升和制造業的發展，PLC行業技術水平逐步提高，下游需求增長。PLC作為通用控制器，具有可編程性，可適應不同行業，通過編寫程序和調整硬件模塊實現不同控制需求。其編程語言包括梯形圖、功能塊圖、順序功能圖、指令表和結構化文本，滿足不同用戶需求。

PLC的編程語言分類情況

資料來源：普華有策

（1）PLC具有較高的易用性：PLC作為一種取代繼電器控制系統的控制器，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。

（2）PLC具有較強的實時控制能力：PLC的實時性體現在其對于控制信號的處理和響應速度快、穩定可靠。PLC采用專用的硬件架構和實時操作系統，使得其能夠在微秒級別的時間內響應控制指令，并實時監測和調整生產過程中的各種參數。

（3）PLC具有高可靠性：PLC作為針對工業使用場景設計的控制器，針對電氣環境變化、溫濕度環境變化采用了專門的可靠性設計措施，并在硬件結構上采用了工業級的設計標準，使其相較于工控機、PC-Based等硬件設計相對簡單的控制器具有更好的可靠性。

PLC行業通常根據PLC的輸入/輸出信號的I/O點數的差異作為劃分標準，將PLC進一步分為小型、中型和大型。大、中、小型PLC的特點及應用場景、結構特征具體如下：

大、中、小型PLC的特點及應用場景、結構特征

資料來源：普華有策

PLC的I/O點數決定了可控制的設備數量和控制規模。小型PLC適用于簡單的設備控制，I/O點數較少，技術要求較低；中大型PLC通過模塊化擴展適用于復雜的工業系統，I/O點數更多，技術要求更高。

3、細分PLC行業的未來發展趨勢

（1）自主可控趨勢

可編程邏輯控制器（PLC）發展五十余年，已從簡單邏輯控制演變為集網絡、安全、智能于一體的復雜系統，廣泛應用于水利、石油、軌道交通、國防等關鍵領域。我國PLC市場長期被西門子、羅克韋爾、三菱等國外品牌壟斷，核心技術突破是實現工業強國的重要基礎。國外PLC生命周期長，維護依賴供應商，存在斷供風險。隨著自主可控需求提升，國產PLC開始替代關鍵元器件，采用國產微處理器和自主嵌入式操作系統，為行業自主可控奠定基礎。

（2）網絡化趨勢

PLC經歷五十年的發展，已從單一的邏輯控制進化為集網絡、安全、智能于一體的復雜系統，廣泛應用于關鍵行業。由于國外品牌主導市場，突破核心技術是提升自主可控能力的關鍵。傳統PLC使用現場總線技術，但隨著智能制造的需求，工業以太網已成為主要發展趨勢。部分前沿應用領域中，PLC結合5G、TSN、OPCUA、MQTT等新技術，推動分布式、智能群體和云邊協同控制的發展。

（3）智能化趨勢

近年來，人工智能技術迅速發展，PLC對AI的支持將成為智能制造變革的關鍵。然而，現有的成熟方案難以滿足PLC工程師的需求。目前，PLC中的AI技術方案和應用場景仍有較大研究與發展空間。未來，AI將提升PLC的智能化水平，實現自適應控制優化、跨PLC產品程序移植及生成式編程等功能，提升用戶體驗與開發效率。

（4）信息安全趨勢

在工業化與信息化融合的背景下，信息技術推動智能制造和工業互聯網發展，然而工業控制系統的安全風險也急劇增加。自2002年至2021年，PLC等工業控制系統多次遭受網絡攻擊，其中2010年“震網病毒”攻擊西門子PLC，影響嚴重。PLC作為關鍵設備，其安全性至關重要。為此，2017年和2023年，四部委發布《網絡關鍵設備和網絡安全專用產品目錄》，將指令執行時間低于0.08微秒的PLC列為網絡關鍵設備。結合可信計算技術等先進安全技術，提升PLC控制系統安全性，已成為行業發展趨勢。

4、PLC市場規模

（1）中大型PLC市場規模

2021年至2024年中國的中大型PLC市場規模分別為94.93億元、104.20億元、107.70億元和79.36億元。

2021-2024年中國中大型PLC市場規模

資料來源：普華有策

2024年度中國中大型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，其中西門子占據了超過40%的市場份額，前五名廠商市場占有率合計達到70.93%。從品牌派系來看，中國的中大型PLC市場中本土廠商的市場占有率顯著低于歐美廠商與日系廠商。

中大型PLC廣泛應用于國家經濟關鍵工業領域，如復雜生產系統和大型設備自動化控制。由于其任務復雜，任何故障都可能帶來嚴重后果，因此要求極高的安全性和抗干擾性。在中國市場，海外廠商憑借技術積累和行業案例占據主導地位，建立了技術和市場壁壘。相比之下，小型PLC競爭激烈且價格敏感。長期來看，推動中大型PLC自主可控是確保制造業安全的關鍵，政府政策支持國產PLC發展，推動自主可控進程，減少對海外供應鏈依賴。

（2）小型PLC市場規模

在PLC行業，國內企業起步相對偏晚，但在小型PLC市場上已經具備一定競爭力。2021年至2024年中國的小型PLC市場規模由83.83億元下降至78.59億元。2024年度，中國的小型PLC市場出現下滑，主要是下游行業的需求受到短周期波動影響導致市場規模出現收縮。

2021-2024年中國小型PLC市場規模

資料來源：普華有策

2024年度中國小型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，但同時已有少數本土廠商占據了一定的市場份額，前五名廠商分別為西門子、匯川技術、三菱、信捷電氣、臺達，市場占有率合計達到65.84%。

從品牌派系來看，中國的小型PLC市場中歐美廠商與日系廠商一直占據著相對主導的市場地位，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。

5、行業發展面臨的機遇及挑戰

（1）行業發展面臨的機遇

1）國家政策支持工業自動化行業，為整個行業的發展創造的良好的環境。

2）國內制造業產業升級帶來的機遇助推國產品牌對國外品牌的替代進程。

也為工業自動化設備進一步實現進口替代提供了良好的市場機遇。

3）下游行業發展帶動PLC需求量攀升，同時也為國內企業提供了更加廣闊的發展機遇。

（2）行業發展面臨的挑戰

1）國工業自動化起步晚，本土品牌需提升技術、服務與行業理解，以打破國際品牌壁壘。

2）我國PLC行業依賴進口硬件，基礎元件配套能力薄弱，制約企業發展。

6、行業內主要企業情況

（1）行業內主要境內企業

主要境內企業包括匯川技術、信捷電氣、禾川科技、中控技術、和利時等公司，其中匯川技術、信捷電氣、禾川科技為工控產品公司，主要PLC產品類型為小型PLC，中控技術、和利時為系統集成商，中控技術、和利時的主要PLC產品類型為中大型PLC，具體情況如下：

行業內主要境內企業

資料來源：普華有策

（2）行業內主要境外企業

除上述境內企業以外，國內從事中大型PLC細分領域的主要企業還包括產品下游應用領域以系統自動化場景為主的西門子、羅克韋爾、施耐德等國際知名企業。

行業內主要境外企業

資料來源：普華有策