PLC行业：迈向自主、网络、智能、安全新时代

连日来持续高温天气，生产车间一线员工仍坚守岗位，辛勤劳动。

　　可编程逻辑控制器（PLC）基于继电器控制技术，融合微电子、计算机、现代通信技术发展而成，是工业3.0时代典型工业自动控制装置，与CAD/CAM、机器人并称为现代工业自动化三大支柱，在工业生产里应用广泛。

　　全球，PLC于20世纪60年代诞生，取代传统继电器电路，借微处理器与软件程序实现逻辑控制等功能，通用性、易用性、实时性、可靠性高，适配各类工业场景。中国PLC行业起步于70年代，初期靠引进国外产品学习技术。90年代行业自律组织推广应用，但因市场小、重系统集成轻研发，技术提升慢。进入21世纪，随着国内高新技术进步、制造业发展，PLC技术提升，下游需求增长。

　　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。大、中、小型PLC的特点及应用场景、结构特征具体如下：

　　PLC的I/O点数本身并不意味着显著的技术难点，但具体应用场景的控制规模的不同会产生差异化的技术方面的要求。具体而言，PLC的I/O点数越多，可采集、控制的现场设备越多，控制规模越大。小型PLC的I/O点数较少，大多数都用在直接连接伺服系统、电机等驱动执行设备，满足单机设备控制等I/O需求较小的场景，属于“设备级”自动化产品，其技术方面的要求相比来说较低；中大型PLC的I/O点数更多，通过模块化互连构建远程分布式扩展控制管理系统，适用于控制设备数量多、空间分布广、控制逻辑复杂的大型工业系统或生产的全部过程，属于“系统级”自动化产品，其技术方面的要求更高。

　　可编程逻辑控制器（PLC）历经五十多年发展，从单纯逻辑控制演进为含网络、安全、智能等功能的复杂系统，大范围的使用在水电、石化、交通等关乎国家安全与经济命脉的重要领域。长期以来，西门子等国外品牌垄断我国PLC核心市场，攻克核心技术是破除“卡脖子”难题、助力我国向工业强国转型的关键。

　　PLC控制管理系统使用周期长，国外品牌运行中的服务、维护维修依赖国外供应商，极端时或因断供存风险。随着我们国家对关键行业供应链自主可控越发重视，PLC行业已着手在关键元器件等方面开展国产化替代，企业近年用国产微处理器与自研嵌入式操作系统开发产品，为行业自主可控筑牢前提保障。

　　传统PLC采用现场总线通信，随只能制造发展，现场总线不足以满足PLC控制管理系统新的网络通信性能与功能需求。发展中，PLC控制管理系统逐渐采用工业以太网技术，高速、稳定通信成趋势。在前沿领域，PLC结合5G、TSN、OPCUA、MQTT等新技术与协议，为分布式、智能群体、云边协同控制打造先进网络结构。

　　近年来人工智能爆发式发展，模型从判别式向生成式转变，PLC支持AI是未来智能制造变革关键，但现有成熟方案难满足工程师需求。目前，AI在PLC的技术方案与应用场景研究、发展空间大。未来，AI将提升PLC智能化水平，通过基于实时生产数据优化控制逻辑、实现程序移植、落地生成式编程等，提升使用者真实的体验与开发效率。

　　在工业化与信息化融合背景下，新兴信息技术融入工业制造，推动智能制造和工业互联网发展。工厂设备与生产数据整合，控制管理系统相互连通，接口激增，工业控制管理系统安全风险频发。2002-2021年，全球针对PLC等工业控制管理系统的网络攻击不断，如2010年“震网病毒”重创伊朗。PLC作为国家经济命脉领域工业控制管理系统核心设备，其信息安全至关重要。2017年、2023年，网信办等四部委将特定PLC列入网络关键设备，足见对中大型PLC安全性的重视。整合可信计算等先进工业信息安全技术与PLC控制管理系统，是提升工控系统安全可信度的关键举措，也是PLC行业发展趋势。

　　国家大力支持工业自动化行业，它是为各行业提供技术装备的战略性产业，关乎产业升级与国家实力。多部门出台政策促其发展。PLC作为工业控制核心设备，应用广泛，其自主安全控制对中国制造向智造转型意义重大。PLC行业是工业自动化关键环节，行业扩张会带动PLC行业同步增长。国家政策为工业基础技术、高端装备水平提升及产业链自主可控提供指导，营造良好政策环境。同时，进口替代与自主可控趋势明显。中国工业自动化起步晚，早期产品可靠性逊于国外，但经多年发展，差距缩小，借制造业升级机遇，国产品牌加快替代国外品牌。地理政治学加剧贸易摩擦，使核心部件自主可控需求迫切，为工业自动化设备进口替代带来市场机遇。下业发展也拉动PLC需求。随着“人机一体化智能系统”等战略推进，工业自动化改造加快，PLC作为自动化控制核心部件，需求有望持续上升。小型PLC需求源于传统行业升级和新兴行业自动化需求，传统行业面临多重高标准要求，新兴行业工业控制自动化需求大，均刺激PLC市场增长。中大型PLC需求来自大型自动化系统存量改造与增量建设，能源等行业自动化改造及国家清洁能源、水利建设政策，都为PLC带来增量需求。2024年工信部相关指南明确国产替代方向，为国内公司可以提供机遇。

　　国际厂商存在品牌壁垒。中国工业自动化起步晚，外资品牌长期占据领先，如PLC行业中，国际厂商产品线全、解决方案成熟，凭借大量成功案例获下游认可。国内厂商规模小，需提升技术服务、加深行业理解、积累案例口碑，才能打破品牌壁垒。产业链上游配套能力弱。PLC行业技术密集，需厂商自身研发制造能力强，也依赖上游基础配套。虽基础材料等产业有发展，但上游企业对PLC芯片等基础元件配套能力仍薄弱，部分国内PLC企业依赖进口硬件，制约自身发展。

　　近年来，随国家经济实力的快速发展和国际形势的变化，我国对核心供应链的自主可控水平的重视程度逐步的提升。PLC是电力、石化、化工、轨交、船舶、冶金等国家经济命脉领域的工业控制管理系统的核心基础设备，是国家强化工业基础能力薄弱环节、提升科技自立自强水平的进程中重点发展的关键基础设备。2021年以来，《中华人民共和国国民经济与社会持续健康发展第十四个五年规划和2035年远大目标纲要》《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》等“十四五”时期发展规划均将PLC列为支持发展的工业控制装备，有利于促进行业的整体发展，为国内企业打开业务增长的上升渠道。

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　　浙江宁波慈溪是我国三大家电生产基地之一，其中出口美国的占比约16%。慈溪一家家电企业负责人和记者说，他们跟美国客户签署协议时，对方支付了30%的定金；而同规格洗衣机、冰箱的零部件通用性很强，能达到70%。因此，即便美国客户违约，他们也可将产品重新翻包后再次销售。

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