严重“卡脖子”，PLC工业软件全景分析

作者：田真

PLC全景分析

PLC工业软件被誉为工业控制系统的“大脑”，几乎掌控着工业过程中的所有关键环节。作为工业自动化领域的核心组成部分，PLC不仅是制造业转型升级的重要基石，也是目前国内工业自动化市场中进口依赖度较高的领域之一。

本文将深入剖析PLC的定义、核心功能、主要分类、市场竞争格局及未来发展趋势等。无论你是行业专业人士，还是希望了解PLC的初学者，读这一篇就够了！

01、定义与重要性

PLC（可编程逻辑控制器）工业软件是工业自动化系统的核心组成部分，用于编程、监控、调试和优化PLC硬件设备，实现对生产过程的实时控制。

通俗来讲 PLC是以有逻辑、可编辑的机械控制指令替代复杂繁琐的人工控制，使机械设备能够根据指令自动完成相关操作，进而实现准确化、科学化、智能化工业生产。

PLC 的作用在于很大程度上节省人力、物力，进而提高生产效率，特点是操作简便快捷、占用空间小、功能丰富，已被广泛用于工业生产中，随着制造业持续升级，PLC在工业领域的渗透率将不断提升。

PLC作为嵌入式系统（PLC是制造业中最常见的嵌入式控制系统），其软件不仅包括基础编程工具，还涉及数据分析、仿真和可视化等高级功能，支撑工业4.0和智能制造的发展。

这些软件通过提升生产效率、降低人力成本、保障产品质量和安全性，在现代工业中扮演关键角色。例如，在汽车制造中，PLC软件能实现全自动化管理，实时监控生产环节并优化决策。

02、PLC分类

PLC有两种分类方式，如果按照外形分类(外形不同，构造相同)，分为模块式、整体式和叠装式，但一般的分类方式是按照 I/O 点数的数量分为大、中、小型 PLC。一般而言，I/O点数越多，控制关系越复杂，要求的程序存储器容量也越大，可编程控制器的指令及其他功能也较多，能够适应大型、复杂的控制任务。

在不同领域所需 PLC 提供的功能不同，根据不同功能划分，PLC分为开关量逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信联网等六类。

PLC软件还属于“嵌入式软件”和“生产制造类”范畴，与CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）等工具集成，形成更广泛的工业软件生态系统。

图 / 工业软件全景示意

03、PLC 具有通用性

PLC 广泛用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工等各行各业，具有明显的通用性特点。

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。完整的可编程控制器产品包含硬件和系统软件类似于已经安装好操作系统(如 windows)的电脑。与个人电脑不同的是，PLC 可以通过通用接口接入不同种类的传感器获取信息，也可以接入不同类型的执行器(如伺服系统)实现实际操作。

PLC 使用前可以安装或编写应用程序，实现不同的功能，从而可以控制不同类型的设备。比如，工业缝纫机的制造商，购买公司的可编程控制器产品后，由设备设计工程师编写对应的缝纫机应用程序，控制工业缝纫机启动、停止、花型选择、布料更换等功能。部分设备制造商不具备设备应用程序的设计能力，也会委托可编程控制器的经销商完成应用程序设计。因为可编程控制器提供给设备厂商自由设计应用软件的功能，可编程控制器被广泛应用到不同行业的各种设备上，使其具有较强的通用性。

不同类型的 PLC 的应用领域也有一定区别，一般大中型 PLC 用于汽车、冶金、市政等项目型市场，小型 PLC一般用于通用性较强的OEM(设备供应商)市场。通常 OEM 市场针对标准化、批量生产的机械，例如纺织、包装、电梯、机床、塑料、电子、印刷等，是工厂自动化市场中最重要的客户群体。当然，若某一OEM 厂商单一品种的需求较大且稳定，就会采用定制开发的专用控制系统，形成一个定制专用型市场。其中纺织机械、包装机械、机床工具是小型 PLC 应用最多的领域，三个领域的市场规模占比约50%。

04、市场格局与产业链分析

1、产业链结构

上游包括芯片、电子元件供应商；中游为PLC硬件和软件开发商（如西门子、罗克韦尔）；下游应用于汽车、电子、能源等行业。

2、市场需求

2024年中国PLC市场规模达到 176.6亿元，同比增长 14.45%，显示出强劲的市场活力，2025年预计仍将保持正增长，年复合增长率维持在 10%以上，整体市场有望突破 190亿元。随着我国制造业的持续复苏和转型升级的加快，工业自动化水平将持续提升，PLC在工业生产中的应用更广更深，市场规模有望保持稳增态势。

分应用领域来看，国内大中型PLC前5大应用领域分别为电池设备、市政工程、冶金、汽车和物流设备，市场需求占比分别为10%、9%、8%、7%、7%，合计占比约 41%；小型PLC 前5大应用领域分别为纺织机械、包装机械、机床工具、食品机械和电子制造设备市场需求占比分别为19%、16%、13%、9%、9%，合计占比约 66%。

3、竞争格局

PLC在工业自动化领域举足轻重，首先具有不可替代的作用，其次成本占比也较高，但PLC是国内工业自动化市场中进口依赖度最高的领域。工控体系中成本占比最高的是运动控制系统和传动系统，二者分别占比32%和 24%，控制系统在工控体系中的成本占比约12%。但PLC 是国产化率最低的工控品类，本土品牌占比仅11%左右。

国内 PLC 市场份额主要由西门子、三菱、欧姆龙、罗克韦尔等欧美和日系巨头占据，西门子在国内 PLC 市场的综合市占率超 40%，第二大品牌三菱市占率 14%。

作为支撑制造业数字化转型的关键技术产品，大型PLC系统的技术与市场长期被国外厂商严密封锁和高度垄断。大型 PLC 竞争壁垒主要为“核心工艺算法+客户认证”。国际巨头（西门子、罗克韦尔、施耐德）主导大型 PLC市场。

大型 PLC 第一大品牌是罗克韦尔，国内市场占比 40%。大型 PLC 主要应用于冶金，电力，交通等领域，因此对产品的安全性，可靠性和抗干扰性要求比较高。另外，应用大型PLC的场合一般来说工艺比较复杂，需要多样的和灵活的通信方式以及较好的网络拓展能力，因此对大型 PLC 的网络通信能力要求较高。

大型PLC 是竞争壁垒最高的领域。但本土企业正通过技术创新提升份额，宝信软件是目前国内稀缺的拥有自主大型PLC产品的企业。

表：国内PLC市场典型企业（资料来源:开源证券研究所）

在中小型 PLC 领域，以西门子以及三菱、欧姆龙为代表的日本品牌具有较强的领先优势。以禾川科技、汇川技术、信捷电气为代表的 PLC 本土品牌也在持续发力，依托产品定制、成本、服务和响应时间等优势打开国内小型 PLC 市场。

总结来说，国内 PLC 企业分三个梯队，第一梯队是以西门子、罗克韦尔、施耐德等为代表的欧美企业，技术实习雄厚，全球范围内具有较强的品牌影响力，在工控领域竞争力持续领先，第二梯队是以三菱、欧姆龙等为代表的日系企业，技术实力稍落后于欧美，但具备性价比优势,在以小型 PLC 为主的 OEM 市场竞争力较强，第三梯队是以台达、信捷电气、汇川技术等为代表的本土企业，近年来发展迅速，技术快速追赶，在 OEM 市场开始占据一席之地，且有望逐步实现由小型到大型PLC的进口替代。

表：国内PLC市场竞争梯队（资料来源:信达证券研发中心）

05、发展趋势与创新方向

◆技术融合：PLC软件与AI、大数据、IoT集成，和强调数据分析软件的应用扩展，如实时优化和预测性维护。

◆虚拟化与云化：全虚拟PLC系统和云平台支持远程监，软件向轻量化和跨平台发展。

◆标准化与安全：审计跟踪和密码保护功能，行业正强化安全合规。

◆国产化机遇：我国 PLC 行业在二十一世纪后逐步进入国产替代期，目前整体处于追赶阶段小型 PLC 产品技术基本与国际厂商持平，但大中型产品自主研发能力整体较低。

二十世纪之前受限于资金短缺与研发实力不足，我国PLC 行业起步缓慢，PLC 设备高昂并主要以进口为主，后来我国政府逐步出台了一系列扶持PLC 发展的政策，国内PLC 发展在二十世纪末初现曙光。

二十一世纪伴随着计算机技术、自动化技术和通信技术的进步，一方面PLC的研发门槛逐步降低，另一方面我国的资金投入与研发实力俱增，越来越多的国产品牌以小型 PLC 产品为突破口进军 PLC 行业，并以价格低、定制化、本土化服务等优势逐步打开 PLC 市场。但目前国内比较缺乏中大型 PLC的核心研发能力,本土的小型企业目前的创新能力薄弱，存在模仿海外 PLC 的现象，本土大型企业虽然资金与市场资源较为充足，但是后发劣势对它们形成了一定约束，缺乏长期持续的投入，成为国内品牌短板。