（1）工业软件工业软件按制造业生产周期分为四大类：研发设计、生产制造、经营管理、运维服务。其中生产制造类软件按照生产制造流程大致上可以分为生产控制类软件（PLC、DCS、SCADA）和制造执行软件（MES）。生产制造类软件在工业价值链中起承上启下的作用，链接了实际生产和企业管理，承担采集数据、控制底层设备、实时监控调度、执行企业计划等一系列工作。

  （2）PLC作为生产控制类软件之一的PLC（ProgrammableLogicController），即可编程逻辑控制器，其在微处理器的基础上，融合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，成为生产控制中最核心的控制装置。PLC由继电器发展而来，其建立了柔性的编程控制管理系统，用户编写的程序所表达的生产的基本工艺需求可随时载入PLC内存进行存储与执行。

  PLC作为运动控制管理系统中的控制器，通过总线发布包含各种信息的指令给驱动器，通常一台PLC可同时控制的伺服电机数量在2-4个之间。PLC的核心优势是可靠性和稳定能力高，可以在复杂的工业环境中稳定运行。因此，从1969年问世以来一直在各自动化行业广泛使用。

  PLC已经历过多次更新换代，技术革新不断推动行业发展并助力缩小国内外差距。

  PLC一般由微处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、通信/扩展模块、电源装置等组件构成。现场信号一般通过按钮、触点、各类开关等进行输入。输出接口一般驱动指示灯、电磁阀、报警器等受控元件。随工业场景的复杂程度加深，PLC的扩展模块接口也同步增多来实现更多元的控制。

  PLC采用扫描的工作方式，依据程序处理机内存储单元中的数据，以此来实现对设备层各种执行装置的控制。PLC采用集中采样、集中输出、按顺序循环扫描用户程序的方式工作，当PLC处于正常运作时的状态时，它将不断重复扫描过程，其工作过程的中心内容分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。扫描过程中，CPU会按照每个用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号作周期性循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序地执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描，每重复一次三阶段就是完成一次扫描周期。概括来讲，PLC用于控制时的主要工作形式是依据机内存储的程序，处理机内存储单元中的数据，从而控制设备层的各种执行装置，其中，程序反映的是工业控制的要求，数据则是工业现场的各种信号在存储单元中的实时反映，处理结果则是作为输出驱动执行器件完成控制任务。

  （1）PLC通常按照输入/输出(I/O)点数来分类，可将PLC分为小型、中型和大型三类点数越多，控制关系越复杂，要求的程序存储器容量越大，指令与功能越丰富，能够应用更大型复杂的控制任务，技术方面的要求同步抬高。

  项目型主要指独立单一项目，一般为需求具有极强针对性的行业。中大型PLC的客户壁垒：PLC下游客户一般对工业事故的容忍度低，因而需要PLC设备与平台间形成强稳定性，长时间技术积累下设备与平台的稳定性也构成PLC企业的核心竞争力，同时客户信任成本与前期投入、PLC生态、售后服务、使用习惯等共同提高了PLC客户的迁移成本，大幅增强粘性，客户壁垒一般较为突出。

  OEM型主要为代工生产，一般为传统产业升级和新兴起的产业自动化。中大型PLC的组网/排他性壁垒：优质PLC一般具备良好的组网能力，具体体现在兼容性和便利性，可以使PLC与别的设备组成稳定高效的网络，从而构建良好的PLC生态。而PLC生态的打造将使得PLC企业的产品具有一定的排他性，下游客户一般会购入成套的PLC解决方案，这在某些特定的程度上形成壁垒。

  相关政策持续推动工业软件发展，偏低的工业智能化水平为PLC发展带来机遇。2021年至今，我国有关部门通过政策输出来持续推动工业软件发展。按照政策目标，2025年中国工业软件技术水平和市场竞争力要明显提升，市场满足率超过50%，培育150家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商。开发面向产品全生命周期和制造全过程的核心软件，研发嵌入式工业软件及集成开发环境，研制面向细分行业的集成化工业软件平台。推动工业知识软件化和架构开源化，快速推进工业软件云化部署。

  自2015年正式对外发布《中国制造2025》后，人机一体化智能系统成为工业转型升级重点，未来较长时期内仍将是工业发展的新趋势。2019-2021年，人机一体化智能系统成熟度水平在一级及以下的企业已下降至69%，二级、三级和四级企业保持持续提升势头，尽管多数企业仍处于智能化转型初期，但有突出贡献的公司智能化成效明显，将有效推动工业整体智能化水平稳步提升。

  2017年中国工业信息安全高、超危漏洞数量占比为53.6%，此后工业规模的扩大以及工业信息化的推进使得高、超危漏洞数量占比快速超过60%；2018-2021年中国工业信息安全高、超危漏洞数量占比在63%上下区间波动，2021年为64.1%，较2020年出现回升，当前工业信息安全问题形势严峻。

  未来的数字化工厂从上到下包括信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层，PLC作为控制层里的核心构成，承上对接信息层，启下连接驱动层、执行层、传感层，作用关键，其地位相当于控制工业生产系统的“大脑”，成功切入PLC有利于工控厂商提高下游客户粘性并纵向推广其他工控产品。

  PLC国产化率在工控产品中最低。根据MIR睿工业数据，2021年PLC国产化率为6.75%，与DCS、IPC、HMI、通用伺服、专用伺服、低压变频器、中高压变频器的国产化率相比较都显著偏低。

  中国制造业正向高端化转变发展方式与经济转型，根据国家统计局数据，我国高技术制造业固定资产投资增速明显高于普通制造业固定资产投资增速；同时，我国制造业中高端装备占比显著提升，根据长江行业分类指数，自2017年至2022年前三季度，光伏设备、半导体及3C设备、锂电设备、工业自动化、电子专用设备、工控元器件、仪器仪表营业收入占机械设备总体营业收入比重均呈提升态势。

  产业上游主要为硬件，软件，电子、通信、仪器仪表、传动器件供应商；产业中游国内外企业所处阶段不同，竞争优势不同；产业下游包括各类工业细分行业。

  全球PLC市场增长趋缓可能性较高，中国PLC市场在多重因素影响下保持增长势头。

  （1）全球2017-2021年，由于PLC在工业制造中实现更广泛的应用，同时在工业4.0以及计算机技术升级的带动下，全球PLC市场保持较好增长，2021年全球PLC市场规模达到112亿美元，5年CAGR为5.55%。未来较长时期内PLC市场的增长将遭受宏观经济下行、区域政治贸易摩擦、供应链转移等负面挑战，市场增长将趋缓甚至下降，预计2026年全球PLC市场规模为131亿美元，5年CAGR为3.37%。

  2017-2021年，PLC在工业持续发展的带动下整体实现增长，但2018-2020年间出现了上下波动，主要是受到宏观经济提高速度放缓以及贸易摩擦等因素的影响，2021年中国PLC市场规模达到153.57亿元，5年CAGR为5.74%PLC行业整体仍受益于工业自动化、智能化、信息化的升级，但市场同样面临经济波动、原材料价格波动等坏因影响，预计2026年中国PLC市场规模增长至193.03亿元，5年CAGR为4.65%。

  从全球市场之间的竞争格局来看，欧美厂商在中大型PLC市场具备强话语权。日系、台系厂商深耕中小型PLC市场，德国西门子、美国罗克韦尔、日本三菱电机是全球PLC市场三巨头。

  PLC市场整体由国外有突出贡献的公司主导，中国企业在小型PLC市场中逐渐展现竞争力。PLC市场集中度较高，欧日系占比较高。根据MIR睿工业数据，2022年前三季度PLC行业CR3约65%，前三品牌分别为西门子45.3%份额、欧姆龙9.9%份额、三菱9.8%份额。西门子一家独大，常年市占率在42%-46%之间，且近三年份额还有所提升。

  2022Q3，小型PLC国产化率约20.2%，同比+1.5pcts。国产小型PLC正在凭借产品性能好价格低、交期短、客户的真实需求快速响应的优势抢占中低端工业自动化市场的外资份额。新能源自动化设备需求量开始上涨以及疫情阻碍海外厂商供应链加快了这一进程。我国中大型PLC国产化率低于10%，大型PLC系统的国产化率仅约为1%。国产替代空间广阔。

  2021年我国小型PLC市场之间的竞争相对分散，其中TOP2占据约49%的市场。西门子的小型PLC表现强竞争力，三菱、欧姆龙、台达分列二三四位。汇川和信捷的小型PLC市场占有率排名第五六位，市场之间的竞争力持续提升。

  （2）中大型PLC市场2021年我国中大型PLC市场竞争相对集中，TOP3占据约72%的市场。西门子的中大型PLC在市场中表现最为强势，三菱和欧姆龙的市场占比也超过10%。罗克韦尔、施耐德和基恩士在中大型PLC市场中分别占有9%、6%和6%，中国企业在中大型PLC市场中竞争力不足。

  自主可控带来的国产PLC需求叠加通用自动化景气有望上行有望为PLC行业带来增长弹性和估值修复。PLC作为整个工控系统的核心控制器，是保障工控产业链安全的核心部件，自主可控重要性显著。目前德国倍福、西门子等国外主流品牌的供货时间已达八个月以上，严重影响国内生产，并且价格涨了两三倍。国内的工业基础设施受供应链、价格和安全的制约也日益严重，迫切地需要解决工业计算设备——尤其是工业高端计算设备的国产化和智能化。

  互联网+智能化是未来重点发展趋势，同时在工控和信息安全的要求下加快国产替代。

  随着工业生产规模的扩大，对PLC的跨设备、跨区域的需求同步增大，在新通信技术（5G）逐步应用并实现场景落地后，PLC也将实现互联网+升级；此外，人工智能的应用也在要求PLC做出更多调整和改变，未来深度学习和大数据将会应用在生产控制中，这些技术将为PLC进一步赋能。

  PLC的算法需要针对人机一体化智能系统的要求做出进一步的优化升级，在结合AI和大数据的基础上，提供更符合实际应用的方案，有效提升工业算法处理问题的能力并降低复杂程度；作为辅助性工具，程序应当更为简洁，从而为复杂工艺的操作降低门槛；在用户交互过程中，软件要对操作人员的习惯进行理解并提供更适配的界面。

  中国PLC企业凭借本土化优势、超高的性价比、售后服务反应迅速以及不间断地积累的技术经验，在持续强化小型PLC市场之间的竞争优势的同时要逐步开始向中大型PLC市场渗透。

  工控和信息安全要求推进国产替代，我国主要政府部门有关政策明白准确地提出提升工业控制管理系统安全防护能力，加快培育工业控制管理系统生产企业和安全服务商，针对PLC领域规定网络安全各方面防护要求。

  2.中信建投-工控/机器人行业系列报告：PLC是工控领域的明珠，国产品牌迎来战略机遇期

  5.开源证券-信捷电气-603416-公司信息更新报告：行业底部业绩承压，看好传统下游需求复苏和高价值PLC放量

  6.开源证券-机械设备行业周报：静待通用自动化景气上行，工控自主可控核心资产PLC国产替代加速

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