一、PLC是现代工业自动化三大支柱之一，有着巨大发展潜力
PLC是工业3.0 时代的典型产物，已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中,成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置，并与 CAD/CAM、机器人被共同誉为现代工业自动化的三大支柱。可见其重要性不言而喻。
根据观研报告网发布的《中国PLC行业发展现状分析与投资趋势预测报告（2025-2032年）》显示，自21 世纪以来，工业自动化作为智能制造的重要基础，受到世界各国广泛关注，美国、德国等世界工业强国均把发展智能制造产业作为重点发展方向，提出了“工业 4.0”等一系列战略规划。
我国也不例外。近几年，随着工业自动化行业的不断发展，为支撑国内制造业转型与升级、鼓励工业自动化行业发展与创新，国家陆续出台了多项政策。例如《“十四五”智能制造发展规划》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》等产业政策。这些政策明确了工业自动化行业的发展方向和目标，提供了清晰的政策导向。2023年我国工业自动化行业市场规模为3115亿元，同比增长10.97%。
数据来源：公开数据，观研天下整理
预计在“智能制造”、“双碳”目标等政策的催化下，工业自动化改造进程将会逐步加快，而 PLC 作为各类机械及生产过程自动化控制的核心部件，未来5-10年将持续处于部署的热潮之中。
二、行业快速发展，国产 PLC市场份额逐渐扩大
PLC即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是指在继电器控制技术的基础上，融合微电子技术、计算机技术和现代通信技术的逐步发展起来的一种工业自动控制装置，具有可编程性、较高的易用性、较强的实时控制能力以及高可靠性等特征。
PLC特征
| 特点 | 相关情况 |
| 可编程性 | PLC 是一种通用型控制器，具有可编程性的特点。PLC 在硬件配置、软件功能上不针对具体行业定制化开发，而是将具体控制逻辑的开发权交给用户，通过编写用户程序、更改硬件模块配置，PLC 可以用于不同行业的控制系统，使其在工业自动化领域中具有广泛的适用性。PLC 的编程语言多样，包括梯形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、指令表（IL）和结构化文本（ST），满足了不同用户的需求。 |
| 较高的易用性 | PLC 作为一种取代继电器控制系统的控制器，其在编程语言上首先采用了贴近电路图的图形化编程语言梯形图（LD），使得不具备汇编语言、高级语言编程能力的电气工程师可以直观地使用图形化语言编写程序，对于用户而言具有较好的使用体验。 |
| 较强的实时控制能力 | PLC 的实时性体现在其对于控制信号的处理和响应速度快、稳定可靠。PLC 采用专用的硬件架构和实时操作系统，使得其能够在微秒级别的时间内响应控制指令，并实时监测和调整生产过程中的各种参数。 |
| 高可靠性 | PLC 作为针对工业使用场景设计的控制器，针对电气环境变化、温湿度环境变化采用了专门的可靠性设计措施，并在硬件结构上采用了工业级的设计标准，使其相较于工控机、PC-Based 等硬件设计相对简单的控制器具有更好的可靠性。 |
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我国PLC行业开始发展于20 世纪 70 年代，但在很长一段时间，受限于市场容量较小且国内主体“轻”技术研发、“重”系统集成的发展路径，使得技术水平提升缓慢。直到进入 21 世纪，随着我国计算机技术、通信技术、自动控制技术等高新技术水平的逐步提高，以及国内制造业的快速发展，PLC 行业的技术水平逐渐提升，市场得到了快速发展。有数据显示，2023 年我国 PLC 市场规模接近 160.44 亿元左右。
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随着行业的发展，国产 PLC 品牌也已悄然崛起，市场份额逐渐扩大。经过十年的努力，国产PLC厂商在技术、服务和性价比方面均取得了显著进展，市场份额从微不足道的2%增长至约10%。特别是在小型PLC市场，由于技术门槛相对较低，已涌现出大量的小型PLC厂家，占据了约20%的市场份额，如汇川、信捷、台达、步科、合信等，它们主要服务于包装、印刷、纺织机械等各种OEM配套领域。
然而，虽然国产PLC取得了一定成就，但总体上呈现“小弱散”状态。各厂商的市场规模较小，市场占有率低；产品以小型PLC为主，缺乏完整产品谱系；基于进口软硬件产品或购买国外控制软件研制产品，缺乏核心技术和先进控制软件；面向行业的整体解决方案能力较弱；未形成国产PLC的技术和市场合力，与国外PLC厂商的竞争力较弱。目前与国外PLC相比，国产品牌在功能性能、易用性、可靠性等方面仍存在较大差距。
与国外PLC相比，国产品牌在功能性能、易用性、可靠性等方面存在较大差距
| 短板环节 | 相关情况 |
| 功能性能 | 国外PLC主流厂商的高性能PLC产品通常采用定制的专用SoC和实时运行软件，从底层平台提升指令处理、数据存储、数据交换以及控制输出的性能。而国产PLC产品通常借用通用信息系统处理器和通用嵌入式系统，大多采用“通用CPU+软件”的低性能低成本设计方案。但由于通用处理器通常面向信息化计算机和常规嵌入式系统设计，系统繁冗，基础软硬件的无用功能较多，且在实时性、先进控制算法等功能方面缺乏芯片与软件的底层支持，导致PLC专用功能研制与升级难度大，优化提升空间较小，控制效率低，性能整体偏弱。 |
| 逻辑编程软件 | 国外PLC逻辑编程软件通常集成监控、驱动执行等功能，实现了工程一体化设计能力，易用性强，工程开发效率高。国产PLC逻辑编程软件大多采用国外通用产品CoDeSys、KW-Software或者OpenPCS等产品的内核，只考虑PLC自身的编程与开发要求，无法与其他控制系统的集成实现一体化开发，与第三方系统集成工作量大，操作复杂，易用性差，工程开发效率低。如西门子逻辑编程软件博途TIAPortal集成了PLC编程软件Step7、PLC仿真软件PLCSIM以及监控软件WinCC等，可高效配置控制点和监控点，控制变量在工程全局可用，而国产PLC与其他系统联调则需逻辑编程软件的控制变量点与监控变量点频繁导入导出，实现与其他系统的交互和通信，工程效率较低。 |
| 通信协议 | 国外主流厂商的PLC产品大多采用自主研发的通信协议，在完善的自主生态背景下，通过一网到底实现上层监控层与现场仪表和执行机构的兼容互联。国外厂家仅将常规协议部分形成IEC国际标准或开源代码，而不公开面向复杂应用的协议和代码。国内PLC厂家在自主通信网络协议研发方面能力不足，大多直接使用IEC标准或基于开源代码的工业现场总线。国产PLC受制于既定标准，难以修改优化协议指标，定制化开发难度大，接入执行机构需要增加转换接口，降低了系统响应时间，经常在复杂控制应用时发现功能不足或性能不够，导致产品拓展性和适配性受到很大的限制。 |
| 产品型谱 | 国外主流厂商除PLC产品外，还提供谱系完善的上下游软硬件自动化产品，可快速形成覆盖感知、执行、控制、监控等核心产品的一体化解决方案。国内PLC厂商通常仅提供PLC产品，产品线单一，缺少配套的上下游自动化产品，型谱不完善，难以提供系统级整体解决方案，在产品技术和市场竞争层面均无法形成产品体系合力。国内的整体解决方案一般选用不同厂商的产品构建，产品接口与功能定义、质量标准等存在差异，产品间匹配性不如国外同一厂商产品，无法从系统级优化整体性能、控制效率和可靠性，同时增加了系统设计复杂度和调试难度。同时，控制系统工程师对国产产品选型时，也难以实现一站式采购。 |
| 标准化 | 国外PLC厂商经过几十年积累和发展，形成了较大产业规模，在占据市场优势情况下，主导制定了覆盖自动化系统的完善标准体系，包括控制技术、信息安全、功能安全等国际标准或行业标准，掌握了行业话语权。目前国内虽已制定了部分PLC技术标准，但现有标准基本等效采用国外标准，缺少顶层规划，尚未形成标准体系，且受制于国外既定技术标准，导致国产PLC自主创新较少，无法通过标准引领技术发展，在市场竞争中缺乏竞争力，行业话语权弱。 |
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三、小型PLC产品正在国产替代，大中型PLC仍需努力
从细分市场来看，PLC行业通常根据 PLC 的输入/输出信号的 I/O 点数的差异作为划分标准，将 PLC 进一步分为小型、中型和大型。其中在小型PLC产品上，本土厂商已经完成技术突破，正在国产替代。然而，在国内中大型PLC市场中，本土厂商却一直未能形成有效突破，市场基本由欧日美企业垄断，国产化率亟需提升。
大、中、小型 PLC 的特点及应用场景、结构特征
| / | 小型PLC | 中型PLC | 大型PLC |
| I/O 点数 | <256 | 256-1024 | >1024 |
| 特点 | 体积小、价格低、功能以数字量控制为主，相对单一 | 在小型 PLC 功能基础上，具有较强的通信功能、数字计算能力和模拟量处理能力 | 具有计算、控制和协调功能和强大的网络结构，具备强大的通信能力和处理能力 |
| 应用场景 | 大、中、小型 PLC 的特点及应用场景、结构特征具体如下： | 适用于较为复杂的逻辑控制生产系统和连续生产过程的控制 | 适用于系统级自动化，用于对生产过程实现自动化控制和监控 |
| 市场情况 | 准入门槛低，产品同质化严重，国产化程度较高，主要面向设备级自动化领域 | 技术壁垒高，主要面向系统级自动化领域，目前主要由外资厂商占据大部分市场份额 | 技术壁垒高，主要面向系统级自动化领域，目前主要由外资厂商占据大部分市场份额 |
| 结构特征 | 通常为整体式，CPU、电源、输入输出、通信等组成单元被集成于一个机箱内，体积小，集成度高，结构紧凑，拓展性低 | 通常为模块式，CPU、电源、输入输出、通信等组成单元以模块的形式组合，可根据生产需要进行模块的本地或远程组合，可拓展性强 |
注：“小型”与“中大型”代表 PLC 的控制能力，与 PLC 的模块的体积并无关系，中大型PLC 在体积上并不会显著大于小型 PLC。
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1、小型 PLC
小型PLC主要应用于中低端OEM用户。近年我国小型PLC市场规模总体呈现不断增长态势。2023 年度，我国的小型 PLC 市场出现下滑，主要是下游行业的需求受到短周期波动影响导致市场规模出现收缩。数据显示，2018 - 2023年我国的小型 PLC 市场规模由 57.98 亿元增长至 73.69 亿元。
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与此同时，凭借高性价比、灵活的业务模式及在特定行业的定制化机型开发能力，近年国产品牌在小型PLC市场实现了行业渗透率的显著提升，正在国产替代。从品牌派系来看，虽然我国的小型 PLC 市场中欧美厂商与日系厂商一直占据着相对主导的市场地位，但近年来市场占有率有所下滑，而本土厂商的市场占有率不断提升。有数据显示，2023 年度本土厂商在小型 PLC 市场的占有率已达到38.20%。
数据来源：公开数据，观研天下整理
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从市场参与者来看，我国小型 PLC 市场竞争相对分散，主要市场参与者为以西门子为代表的欧美、日系厂商，但同时已有少数本土厂商占据了一定的市场份额。有数据显示，2023年再我国小型 PLC 市场上，前五名厂商分别为西门子、汇川技术、三菱、信捷电气、台达，市场占有率合计达到75.83%。但值得注意的是，由于当前国产厂家主要集中在小型PLC市场，使得产品同质化严重。
2023年我国小型PLC市场竞争格局
| 厂商 | 2023年销售额（亿元） | 占比 |
| 西门子 | 28.57 | 38.77% |
| 汇川技术 | 11.25 | 15.27% |
| 三菱 | 6.45 | 8.75% |
| 信捷电气 | 5.51 | 7.48% |
| 台达 | 4.1 | 5.56% |
| 欧姆龙 | 3.98 | 5.4% |
| 松下 | 2.71 | 3.68% |
| 施耐德 | 2.39 | 3.24% |
| 罗克韦尔 | 0.78 | 1.06% |
| 其他 | 7.95 | 10.79% |
| 合计 | 73.69 | 100% |
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2、中大型 PLC
得益于下游市场需求的增长，近年我国中大型 PLC市场规模不断增长。数据显示，2018 -2023年，我国的中大型 PLC 市场规模由 65.78 亿元增长至 86.75 亿元。
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然而，虽然近年我国PLC市场国产化进程不断加速，但主要集中在小型PLC市场中，而在国内中大型PLC市场中，本土厂商却一直未能形成有效突破，市场基本由欧日美企业垄断，西门子、欧姆龙、三菱电机、罗克韦尔合计占据82%的市场份额。可见本土品牌与外资品牌的竞争中仍处于劣势，还需要努力。有数据显示，2023 年度本土厂商在中大型 PLC 市场的占有率仅有5.90%，国产化率亟需提升。
数据来源：公开数据，观研天下整理
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从市场参与者来看，2023 年度我国中大型 PLC 市场竞争相对集中，前五名厂商分别为西门子、欧姆龙、罗克韦尔、三菱、基恩士。其中西门子占据了超过 50%的市场份额，前五名厂商市场占有率合计达到 88.76%。
2023年我国中大型PLC市场竞争格局
| 厂商 | 2023年销售额（亿元） | 占比 |
| 西门子 | 47.22 | 54.43% |
| 欧姆龙 | 10.96 | 12.63% |
| 罗克韦尔 | 7.46 | 8.6% |
| 三菱 | 6.8 | 7.84% |
| 基恩士 | 4.56 | 5.26% |
| 施耐德 | 4.1 | 4.73% |
| 台达 | 1.19 | 1.37% |
| 其他 | 4.46 | 5.14% |
| 合计 | 86.75 | 100% |
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不过，最近几年国产大型PLC品牌也正在蓄力待发，有所突破。在国产工业自动化领域，北京和利时、浙江中控、南京科远、上海宝信、华龙讯达、南大傲拓、蓝普锋、汇川技术、英威腾和信捷等都推出了中大型PLC。其中中控技术已在中大型PLC领域取得显著进展，稳居国内领先地位，并与全球知名的PLC巨头如罗克韦尔自动化、西门子、施耐德电气展开了激烈的竞争。其PLC产品广泛应用于重大民生工程，并在油气、核电、轨道交通、冶金、煤矿等关键领域实现了大规模的示范应用，充分展现了其强大的技术实力和市场竞争力。
但是中大型 PLC 主要应用于大型工业和基础设施行业，而由于大型工业和基础设施领域的工控系统的任何停机或中断的故障都可能产生严重的生产损失或安全风险，此类行业的用户高度重视系统的安全性、稳定性。同时，国外品牌由于起步较早，除拥有丰富成功案例所积累的口碑外，还培养了用户对 PLC 产品的使用习惯，因此中大型 PLC 市场存在着典型的市场壁垒。国产品牌不仅需要攻克市场壁垒带来的“首个案例”难题，更需要突破用户对国外 PLC 的使用习惯，从而实现对国外品牌的替代。（WW）
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