PLC结构原理、分类、产业链及市场空间如何？

可编程逻辑控制器简称 PLC，是一种主要应用于工业控制领域的控制器。

PLC 是在传统的 顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的新 一代工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、计时计数等顺序控制功能，建立柔 性的编程控制系统。目前，PLC 在传统功能的基础上增加了模拟量运算、PID 功能、通信 功能以及更可靠的工业抗干扰技术等功能，广泛应用于工业生产的各个领域。

PLC 可以简单理解为一种用于特定工业环境下的计算机，并具备多种优良性能。PLC 的硬 件结构与计算机基本相同，具备 CPU、I/O 模块、电源模块、底板、外设以及通信联网设备， 采用了可编程的存储器对逻辑运算、顺序控制、计时计数和算数运算进行存储，并通过数字 的、模拟的输入输出指令控制各种类型的工业生产过程。与通用的计算机相比，PLC 在工业 领域的使用场景多、适应面广，并具备可靠性高、抗干扰能力强和编程简单等优点。

依据 I/O 点数不同，PLC 可以划分为小型 PLC、中型 PLC 和大型 PLC：1）小型 PLC：一 般来说，I/O 节点低于 256 点的为小型 PLC，体积小、价格低，主要用于小型设备实现单一 功能；2）中型 PLC：I/O 节点介于 256 点和 2048 点之间，初步具备了通讯功能和模拟量 功能，并具备比较丰富的指令系统，能够应用于大型控制系统或多机系统；3）大型 PLC： I/O 节点高于 2048 点的 PLC 为大型 PLC，在软硬件方面的性能都比较优越，具备强大的通 信能力和处理能力，主要应用于大型的分布式控制系统。

PLC 企业在产业链中的议价能力较强，对上下游具备较强的议价权： 1）PLC 上游：负责提供电子元器件、电力电子器件、钣金结构件等零部件，PLC 的上游零 部件市场准入门槛较低、较为同质化、行业内竞争激烈，上游的零部件市场为 PLC 行业提 供近似无差异的产品，在产业链中的议价能力低，PLC 行业通常情况下不会发生原材料紧 缺的局面；

2）PLC 下游客户：广泛分布于各个工业行业，包括流程型工业、离散型工业在内的钢铁、 石油、电力、建材、汽车、机械制造、交通运输等领域中都应用了 PLC 产品，目前各下游 行业的 PLC 应用均比较成熟。PLC 行业具备一定的技术壁垒和客户壁垒，但是整体行业的 增长更多取决于下游需求的扩张，PLC 行业与客户之间的价格博弈更多地取决于客户规模 的大小和 PLC 厂商提供的产品/解决方案的优劣，其中 PLC 厂商依靠自身的技术优势与规 模优势获得强劲的议价权，PLC 厂商通过编写应用程序、集成 PLC 与提供解决方案等方式 构筑自身的核心竞争力，所以通常情况下 PLC 与其下游客户相比具备较强的议价能力。

从市场空间和增速来看，我们单看 PLC 产品，预计保持较快增速稳定增长，欧美品牌依旧 占据中大型绝大部分市场份额。根据《2021 年中国工业软件发展白皮书》数据，2018-2020 年，我国 PLC 市场规模分别为 90 亿元、102 亿元、111 亿元，同比增速分别为 15%、13%、 9%。2019 年，我国中大型 PLC 市场竞争格局中，欧美品牌、日韩品牌、本土品牌市占率 分别为 68%、24%、8%，我国小型 PLC 市场竞争格局中，欧美品牌、日韩品牌、本土品牌 市占率分别为 37%、36%、27%。

西门子独揽国内 PLC 市场近半份额，本土 PLC 厂商市占率不足两成，可替代空间大。据普 华有策数据显示，2020 年国内 PLC 市场中西门子市占率高达 44.3%，独揽近一半国内 PLC 市场份额。西门子的产品多以中大型 PLC 为主，依靠自身强大的技术与行业实力，西门子 中大型 PLC 产品能够持续获得较高的毛利率与市场份额，三菱、欧姆龙、罗克韦尔等厂商 的市场占有率紧随其后，产品覆盖大中小型 PLC。国内 PLC 市场仍然以外资品牌为主，西 门子、三菱、欧姆龙、罗克韦尔、台达和施耐德六家外资品牌 2020 年在国内 PLC 市场的占 有率高达 83%，本土 PLC 厂商市占率不足两成，伴随着国内技术的进步，国产化 PLC 市场 市占率有望提升。