1 报告编码19RI0221 头豹研究院 | 电子系列行业概览 400-072-5588 电子行业：PLC 可编程逻辑控制器研究 多元化发展，行业前景乐观 报告摘要 工业团队 PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑 控制器）是一种以微处理器为基础，集合了计算机 技术、自动控制技术和通讯技术的数字运算操作电 子系统，能够实现工业自动化控制中的逻辑控制、 过程控制、顺序控制、数据处理、通信联网等功能， 具有适用范围广、 可靠性高、 编程简单、 使用方便等 特点。 未来五年， PLC 市场容量有望持续增大， 预计 到 2023 年有望达到 160.3 亿元。 热点一：下游市场需求增长推动 PLC 行业发展 热点二：本土 PLC 品牌崛起助推行业发展 热点三：PLC 与“智能制造”的融合发展 随着中国“智能制造”等发展战略措施的逐步落地，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，其市场需求量有望持 续提升。 PLC 市场需求主要来自于 OEM 市场和项目型市 场。 中国 PLC 市场现状为外资与本土品牌共存，欧美和日系 品牌占主导地位，中国本土品牌市场占有率较低，与外 资品牌存在较大的差距，本土品牌市场主要集中在技术 门槛相对较低的小型 PLC 市场。 工业 4.0、 物联网等新型工业业态模式近年来呈现出良好 的发展态势，未来 PLC 将会在工业互联网、物联网、智 能工厂等发展大势下，在设备通信、控制、数据采集等 功能上得以提升， 实现与“智能制造”的融合发展， 推动制 造生产控制系统的自动化， 进而助推工业企业的信息化、 智能化进程。 庄林楠 高级分析师 文晗 分析师 邮箱：csleadleo 行业走势图 相关热点报告 电子系列行业概览2019 年中国自动驾驶网络行业概 览 电子系列行业概览2019 年中国定位模组行业概览 电子系列行业概览2019 年中国 IGBT 模块行业概览 电子系列深度研究2020 年中国 SD-WAN 行业行业深 度研究 报告编号19RI0221 目录 1 方法论 . 3 1.1 研究方法 . 3 1.2 名词解释 . 4 2 中国 PLC 行业综述 . 5 2.1 中国 PLC 行业定义及分类 . 5 2.2 中国 PLC 行业发展历程 . 7 2.3 中国 PLC 行业市场现状 . 9 2.4 中国 PLC 行业产业链 . 10 2.4.1 上游分析 . 11 2.4.2 中游分析 . 12 2.4.3 下游分析 . 13 2.5 中国 PLC 行业市场规模 . 14 3 中国 PLC 行业驱动与制约因素 . 15 3.1 驱动因素 . 1 5 3.1.1 下游市场需求增长推动 PLC 行业发展 . 15 3.1.2 本土 PLC 品牌崛起助推行业发展 . 15 3.2 制约因素 . 1 6 3.2.1 企业自主研发能力有待提高 . 16 3.2.2 产品同质化程度较高 . 17 4 中国 PLC 行业政策及监管分析 . 18 1 报告编号19RI0221 4.1 行业支持政策 . 18 4.2 行业监管政策 . 19 5 中国 PLC 行业市场趋势 . 20 5.1 微型 PLC 普及度提升 . 20 5.2 PLC 与“智能制造”的融合发展 . 21 5.3 对于 PLC 信息安全的重视度提升 . 21 6 中国 PLC 行业竞争格局 . 22 6.1 中国 PLC 行业竞争格局概述 . 22 6.2 中国 PLC 行业代表企业分析 . 23 6.2.1 深圳市合信自动化技术有限公司 . 23 6.2.2 上海正航电子科技有限公司 . 26 6.2.3 大连理工大学计算机控制工程有限公司 . 28 2 报告编号19RI0221 图表目录 图 2-1 小型、中型和大型 PLC 特点简介 . 6 图 2-2 中国 PLC 行业发展历程 . 9 图 2-3 中国 PLC 行业产业链 . 11 图 2-4 中国 PLC 销售额，2014-2023 年预测 . 14 图 4-1 中国 PLC 行业支持政策 . 19 图 6-1 合信自动化主要产品介绍 . 24 图 6-2 正航电子主要产品介绍. 27 图 6-3 大工计控主要产品介绍. 31 3 报告编号19RI0221 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境，从工业控制、制造、自动化等领域着手，研究内 容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向 上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式， 企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观 和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每一份 研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹本次研究于 2019 年 5 月完成。 4 报告编号19RI0221 1.2 名词解释 I/O 单元：即输入/输出单元，是 PLC 与外界连接的接口，用于 PLC 与被控对象间传递 输入、输出信号。 两化融合： 指信息化和工业化的深度融合， 旨在通过将电子信息技术应用于技术、 产品、 业务、产业等各个方面，以推动工业企业生产、经营、管理的信息化进程，并且以工业 化促进信息化进程。 OEM：Original Equipment Manufacture，即原始设备制造，在本文中指用于生产某 种特定产品的设备机械，包括纺织机械、食品加工机械、包装机械等。 长尾： 指具有尼基属性的细分市场产品依托于互联网平台， 拥有和主流商品等同的市场 价值，是互联网发展时催生的一种全新的商业模式。 中国制造 2025：中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。 工业 4.0：即“第四次工业革命” ，其发展主旨是通过信息化技术手段推动工业变革。 物联网： 指通过信息传感设备将物品与互联网连接起来， 以实现物品互联互通的一种状 态。 以太网： 是一种目前应用较为普遍的计算机局域网技术， 其技术标准规定了物理层连线、 电信号和介质访问层协议等方面的内容。 浊度：指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度，主要与水中悬浮物含量、悬浮物大小、 形状及折射系数等因素有关。 5 报告编号19RI0221 2 中国 PLC 行业综述 2.1 中国 PLC 行业定义及分类 PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种以微处理器为基 础， 集合了计算机技术、 自动控制技术和通讯技术的数字运算操作电子系统， 能够实现工业 自动化控制中的逻辑控制、过程控制、顺序控制、数据处理、通信联网等功能，具有适用范 围广、 可靠性高、 编程简单、 使用方便等特点， 广泛应用于钢铁、 石油、 化工、 电力、 建材、 机械制造、汽车、轻纺、交通运输等行业领域。PLC 主要由 CPU 结构、存储器、I/O 单元、 电源模块、外部设备接口等部分组成。按照 I/O 点数进行分类，PLC 可以分为小型、中型和 大型三类（见图 2-1） ： 6 报告编号19RI0221 图 2-1 小型、中型和大型 PLC 特点简介 来源：头豹研究院编辑整理 小型 PLC：I/O 点数通常在 256 点以下，程序存储器容量在 4KB 以下，其特点是 体积小、价格低、功能相对单一，适合于单台设备的控制； 中型 PLC：I/O 点数通常介于 256 点和 2,048 点之间，程序存储容量在 2-8KB 之 间， 具有较强的通信功能和模拟量处理能力， 可应用于相对复杂的逻辑控制系统以及连续生 产过程的控制系统中； 大型 PLC：I/O 点数在 2,048 点以上，程序存储容量在三类 PLC 产品中最高，可 达 8-16KB。大型 PLC 可实现的功能最广泛而强大，且具有较强的网络结构和通信联网能 力，主要应用于大型生产设备的自动化控制系统中。 按照结构形式分类，PLC 又可以分为整体式、模块式和叠装式三类： 整体式 PLC 是将电源、存储器、CPU、I/O 接口等组成单元集成于一个机箱内的 PLC，具有体积小、集成程度高、结构紧凑、价格较低等特点。小型 PLC 一般采用的是整体 式结构； 模块式 PLC 是将电源、 CPU、 I/O 接口等组成单元以模块的形式组合而成的 PLC。 模块式 PLC 装配较为方便、便于维护、可扩展性较强，可根据实际需要组装成不同规模的 系统，配置模块式结构具有一定的灵活性。模块式结构在大、中型 PLC 中应用较多。 7 报告编号19RI0221 叠装式 PLC 兼具整体式和模块式 PLC 的特点，是由 CPU、电源、I/O 接口等组成 单元以模块式结构的形式进行叠装而成，既能够保证 PLC 结构灵活配置的特点，又能保持 其结构的紧凑性。 2.2 中国 PLC 行业发展历程 中国 PLC 行业发展至今， 主要历经了起步、 缓慢发展以及稳定发展三个阶段 （见图 2-2） ： 起步阶段（1970-1990 年） ：上世纪 70 年代，中国从国外引进 PLC，但由于当时 PLC 价格较为高昂， 应用范围相对较窄， 仅主要应用于冶金、 电力等规模较大的生产设备和控制 系统中。 通过引进国外的 PLC， 中国相关企业、 研究所等主体逐步开始学习、 吸收和提升 PLC 关键技术。上世纪 80 年代起，业内以北京机械工业自动化研究所、上海工业自动化仪表研 究所、成都机床电器研究所、上海自力电子设备厂为代表的科研单位、工厂开始了 PLC 的 研发生产，具有代表性的 PLC 产品包括北京机械工业自动化研究所研制出的国产 PLC 一位 机、上海工业自动化仪表所推出的 TCMS-300/D 等。这一发展阶段，PLC 行业缓慢起步， 企业研发实力不足、 资本投入有限、 生产技术水平尚待提高等因素对本土品牌的发展限制较 大。 缓慢发展阶段（1991-2000 年） ：中国政府对于 PLC 发展较为重视，在当时的机械电 子工业部的领导下，中国机电一体化技术应用协会可编程序控制器（PLC）分会于 1991 年 成立。 PLC 分会的成立有助于开展 PLC 行业调研、 制定行业技术和产品发展规划、 推广 PLC 应用技术、促进行业内各参与主体的信息交流和资源共享，进而推动 PLC 行业发展。 上世纪 90 年代行业标准制定工作也开始进行，中国工业过程测量和控制标准化技术委 员会-可编程序控制器及系统分技术委员会 SAC/TC124/SC5 于 1993 年成立，该标准化技 术委员会基于国外 PLC 技术、产品以及国际电工委员会发布的 IEC61131 等相关标准，结 8 报告编号19RI0221 合中国工业控制领域的 PLC 应用需求， 制定了 GB/T 15969 可编程序控制器系列国家标准， 在行业标准化进程中取得重要进展，为中国 PLC 行业发展奠定了重要基础。在这一发展时 期，行业应用需求较小，PLC 市场容量未得到充分释放，且国产 PLC 研发、生产主体“轻” 技术研发、 “重”系统集成应用的发展路径限制了 PLC 技术水平的提高，制约了行业内本土 PLC 企业的崛起，国外企业在这一阶段占据了市场的主导地位。 稳定发展阶段 （2001 年至今） ： 随着计算机技术、 通信技术、 自动控制技术等高新技术 水平的逐步提高，PLC 研发门槛逐渐降低，产品价格逐步下降。另一方面，中国制造业的快 速发展为PLC的应用提供了大量的市场良机， 而随着PLC行业下游应用领域的多样化发展， PLC 应用范围也呈现出扩大的趋势，PLC 由最初进入中国时局限于大规模设备系统的应用 逐步发展为适用于大、中、小型设备系统。 企业竞争方面， 尽管国外品牌继续保持在业内的领先地位， 但行业内涌现了以无锡信捷 电气股份有限公司 （以下简称 “信捷电气” ） 、 深圳麦格米特有限公司 （以下简称 “麦格米特” ） 、 深圳市合信自动化技术有限公司 （以下简称 “合信自动化” ） 、 深圳市汇川技术股份有限公司 （以下简称 “汇川技术” ） 为代表的本土企业， 聚焦于工业自动化、 工业控制和 PLC 等领域。 本土 PLC 企业在发展过程中逐渐积累了 PLC 的研发、生产和应用经验，通过深耕细分市场 积累竞争优势、逐步提升市场占比。 行业的发展也对配套专业人才提出要求，中国高校、行业协会等主体逐渐加强 PLC 专 业人才的培养力度，通过开设相关专业、加强 PLC 技能培训等举措为行业输送合格人才， 为 PLC 行业的进一步发展提供保障。 在这一时期，PLC 技术水平逐步提高，行业标准体系逐步完善，本土企业逐步发展、市 场竞争力逐步提升。中国“两化融合”的发展战略以及国务院于 2015 年印发的中国制造 2025为 PLC 行业发展提供了良好发展环境，在工业化、智能化发展的大背景下，工业企 9 报告编号19RI0221 业的信息化进程逐步加深，工业控制市场需求持续增长，PLC 市场容量稳定释放。 图 2-2 中国 PLC 行业发展历程 来源：头豹研究院编辑整理 2.3 中国 PLC 行业市场现状 现阶段，中国 PLC 行业技术水平成熟度较高，PLC 产品具有较强的控制功能、可靠性 和稳定性， 为工业生产控制的自动化提供了必备的技术保障。 行业由外资品牌占据主导地位， 本土品牌渗透率相对较低。外资品牌以西门子股份有限公司（以下简称“西门子” ） 、欧姆龙 株式会社（以下简称“欧姆龙” ） 、罗克韦尔自动化有限公司（以下简称“罗克韦尔” ） 、三菱 集团（以下简称“三菱” ） 、施耐德电气有限公司（以下简称“施耐德” ）为代表，依托于日 本、德国等国较高的工业化程度，此类外资品牌起步较早，在 PLC 的技术研究、行业应用 等方面投入较大，生产的 PLC 产品具有较强的稳定性、可靠性和通用性，因此在行业内占 据了领先优势。 本土品牌起步较晚， 在 PLC 基础研究上投入不足， 以取得短期效益为目的集中发展 PLC 的系统集成与行业应用， 发展至今在与外资品牌的竞争中处于劣势。 目前本土品牌的主要发 展方向是以技术门槛较低的小型 PLC 产品为切入点，依托于本土化优势，以高性价比的产 10 报告编号19RI0221 品和优质的服务获得客户、提升市场份额，进而逐步向中、大型 PLC 市场转型。 本土品牌也通过独有的方式在行业内构筑竞争优势。在沙利文针对中国 PLC 行业进行 的访谈调研中， 根据行业专家介绍， 本土品牌的一大市场策略是通过专业度较高的行业垂直 型 PLC 产品服务于特定行业，以较强的功能性和行业适用性提升品牌的客户粘性和市场占 有率，如信捷电气、汇川技术等本土品牌针对细分行业推出 PLC 专机是实现品牌力和行业 竞争力提升的一种方式，本土 PLC 品牌进入行业相对较晚，在技术、服务、质量等方面与 国外品牌无法直接竞争，因此推出 PLC 专机是本土品牌一个重要的发展策略，也借此方式 取得了一定的市场成绩。 在中国“两化融合”的发展战略以及国务院于 2015 年印发的中国制造 2025的助 推下，中国制造业企业产能改造及装备制造业的产业升级有望持续加深，制造业生产工艺、 环保节能和自动化水平有望持续提升，为 PLC 控制水平和 PLC 集成应用提出更高的要求， 进而为本土 PLC 企业在技术研发、产品生产和行业应用等各个细分领域创造良好的市场环 境和发展空间。在沙利文针对中国 PLC 行业进行的访谈调研中，根据行业专家介绍， “智能 制造” 、物联网的持续发展对于工业自动化和工业控制的精准度、稳定度和可靠性提出愈加 严苛的要求，作为工业控制系统的内核，PLC 将在“智能制造” 、物联网、工业 4.0 发展大 势下，在设备通信、数据采集等功能以及稳定性等性能方面得以提升，以稳定、快速、高效 的性能特点应对“智能制造”的高要求，实现与物联网等的融合发展。 2.4 中国 PLC 行业产业链 中国 PLC 行业由上游的零部件提供商、中游的 PLC 提供商以及下游应用领域组成（见 图 2-3） 。 上游的零部件提供商主要为中游参与主体供应生产 PLC 所必需的原材料， 包括电 子元器件、电力电子器件和钣金结构件等；中游的 PLC 提供商负责 PLC 产品的集成、针对 11 报告编号19RI0221 下游行业需求提供服务和行业解决方案；下游应用领域主要包括钢铁、石油、电力、建材、 汽车、机械制造和交通运输等行业。 图 2-3 中国 PLC 行业产业链 来源：头豹研究院编辑整理 2.4.1 上游分析 行业上游负责提供生产 PLC 所需的电子元器件、 电力电子器件、 钣金结构件等零部件。 上游零部件的成熟度较高， 产品供应量相对充足， 且市场竞争较为充分， 因此上游环节在行 业产业链中的议价能力较低， 对于行业中游 PLC 提供商的话语权有限。 根据行业专家介绍， 相比中游环节的 PLC 提供商，上游提供商所提供的零部件差异性较低，产品的溢价空间有 限，因此上游环节零部件提供商的议价能力较低。 随着技术水平的持续提升， 上游零部件的功能、 性能日益提升， 产品生产的规模化程度 将持续提高， 零部件的生产成本则将逐渐降低， 市场供应量能够维持充足的状态， 这对于中 游参与主体的约束和限制将逐渐降低。 12 报告编号19RI0221 2.4.2 中游分析 PLC 行业中游主要由 PLC 提供商组成，负责生产制造 PLC 产品、针对下游企业应用需 要提供相关配套服务和整体解决方案。 按照 I/O 点数进行分类，PLC 可分为大、中、小型，其中大、中型 PLC 技术研发门槛 较高、 系统集成复杂度更高， 由于其主要应用于大型自动化生产线的流程控制， 因此对于 PLC 产品的稳定性、可靠性和安全性要求较高。在此细分领域，以西门子、罗克韦尔、美国通用 电气公司、 施耐德为代表的外资品牌占据主导地位， 这些品牌发展较早， 在技术研发方面投 入的时间和资本较多， 具有较强的软件编写、 系统集成以及整体方案提供与解决问题的能力， 同时也具有较为丰富的行业应用经验。 在小型 PLC 细分领域中，以三菱、欧姆龙为代表的日本品牌具有较强的领先优势，参 与竞争的品牌还有以台达电子工业股份有限公司（以下简称“台达” ）为代表的台湾品牌和 以汇川技术、信捷电气为代表的本土品牌。小型 PLC 主要用于单个设备的控制，应用领域 以 OEM 市场为主，在以纺织机械、食品加工机械、包装机械、塑料机械为代表的 OEM 市 场中，中小型生产制造企业居多，而受限于企业规模偏小、资金储备有限等因素，这类企业 对于 PLC 的性价比要求较高，对 PLC 的性能和功能方面要求则不及中、大型 PLC。 中游 PLC 厂商在产业链中拥有较强的话语权，PLC 厂商通过编写应用程序、系统集成 等制造 PLC 产品，进而为客户提供相关服务和整体解决方案，产品、服务的提供是产业链 中附加值提升最大的环节，优异的 PLC 厂商在系统集成、软件编写与封装、整体解决方案 的提供等方面具有突出能力，其 PLC 软件在可理解性、编写方式通用性、可操作性等方面 的性能是决定 PLC 产品核心竞争力的最重要因素。 13 报告编号19RI0221 2.4.3 下游分析 在行业应用方面，目前 PLC 的应用成熟度较高，广泛应用于钢铁、石油、电力、建材、 汽车、机械制造、交通运输等领域，也因此决定了 PLC 市场受经济形势影响较大。 PLC 产品的应用具有较强的行业特点， 根据终端用户使用方式特点的不同， PLC 市场可 以分为 OEM 型市场和项目型市场：OEM 是指将 PLC 等自动化控制系统配置于生产设备机 械、用于加工制造目的的制造商，其形成的市场称为 OEM 型市场。OEM 市场主要包括设 备类市场，如纺织机械、包装机械、起重机械、食品机械等器械设备。根据中国上海仪器仪 表行业协会发布的2018 中国 PLC 市场研究报告显示，OEM 型市场的 PLC 销售额占 PLC 总销售额的 60%以上，该细分应用市场的变化对整个 PLC 市场的影响较大；项目型市 场是指将 PLC 应用于工程以实现自动化生产控制、通信、数据处理等用途的市场，主要包 括汽车、冶金、电力、化工、建材等应用领域，这类市场中终端用户对 PLC 产品的安全性、 可靠性、稳定性和网络通信能力要求比较高，大、中型 PLC 在此类市场中应用较多。 在“智能制造”推动的产能升级趋势下，PLC 在 OEM 市场的应用广泛、市场需求大， 而且 OEM 市场相对零碎、颇具“长尾”特点，近年来 OEM 市场增速较快；项目型市场的 表现则相对稳定，具有较高的集中度，近几年的增速不如 OEM 市场。行业专家同时表示， PLC 应用市场的另一大特点是：用户使用 PLC 品牌时呈现出一定的粘性，在使用习惯上倾 向于 “锚定” 于某一 PLC 供应商， 比如汽车整车制造领域中罗克韦尔应用最多、 排名第一， 西门子位列次席； 生物制药领域中， 施耐德的产品应用最多， 西门子和 GE 分列第二和第三； 烟草领域中西门子的产品占据 60%-70%的市场份额。 在制造业产业升级、生产装备智能升级、政府投资等利好因素下，OEM 型和项目型应 用市场的容量有望进一步释放，进而刺激 PLC 的研发生产、集成应用、部署实施服务、整 14 报告编号19RI0221 体解决方案等细分领域的市场规模的增长。 2.5 中国 PLC 行业市场规模 受中国宏观经济放缓的影响，2014-2016 年 OEM 型和项目型市场需求有所收缩，致 使同期 PLC 市场规模出现小幅下滑，自 2016 年起得益于 OEM 用户市场需求的快速增长， PLC 市场规模逐渐增长。 近 5 年来， 中国 PLC 行业市场规模呈上升趋势， PLC 销售额从 2014 年的 74.3 亿元增长至 2018 年的 88.4 亿元，年复合增长率为 4.4%。在“智能制造”深化 发展的大背景下，工业控制自动化的市场需求持续提升，为 PLC 产品的稳定性、可靠性和 安全性等性能提出更高的要求，也为 PLC 厂商提供了愈加广阔的发展前景和多样化的市场 机会，PLC 市场容量有望持续增大，预计到 2023 年有望达到 160.3 亿元（见图 2-4） 。 图 2-4 中国 PLC 销售额，2014-2023 年预测 leadleo/pdfcore/show?id=5fa4afbc2d5b8700f0f999fd 来源：上海仪器仪表行业协会，沙利文数据中心编制 15 报告编号19RI0221 3 中国 PLC 行业驱动与制约因素 3.1 驱动因素 3.1.1 下游市场需求增长推动 PLC 行业发展 随着中国 “智能制造” 等发展战略措施的逐步落地， 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， 其市场需求量有望持续提升。 PLC 市场需求主要来自于 OEM 市场和项目型市场。对于 OEM 市场而言，市场需求主要来自于 传统行业的产业升级和新兴行业生产线的自动化需求： 传统行业面临着提高生产效率、 减少 生产成本、减少污染排放等方面更高标准的要求，同时在“一带一路”和“智能制造”等发 展大背景下，传统行业对于自动化