工控系統主要由PLC、DCS、SCADA構成。PLC是工控系統的重要基礎， PLC、DCS與SCADA系統三者有融合的趨勢。工業控制系統涵蓋了數據采集與監控系統（ SCADA ） 、分布式控制系統（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）。PLC通常作為重要的底層控制部件應用在SCADA和DCS系統中，用于實現工業設備的具體操作與工藝控制。而SCADA側重于各子系統數據監測，DCS則主要應用于流程工業，側重于分散控制，也兼具了SCADA的功能。同時，隨著工控自動化技術的進步，三者正呈現融合與集成的趨勢。

中國工控系統市場外資唱主角，國產替代空間較大。2020年中國PLC硬件市場規模約112億人民幣，中國PLC市場外資市占率近九成，主要以歐美系的西門子、羅克韋爾，以及日系的三菱、歐姆龍為主。目前本土品牌主要以提供小型PLC產品為主，大中型PLC基本被國外壟斷，國產PLC替代空間極大。DCS市場2019年國內規模為87.4億元，本土品牌主要以中控技術、和利時為主，外資品牌主要以艾默生、霍尼韋爾、西門子為主，市場份額正逐步被中控技術等國內廠商取代。2020年中國SCADA市場規模約124億，目前國產品牌占比超60%，外資品牌主要以艾默生、ABB、霍尼韋爾等為主，但由于SCADA系統多數為電力與石油系統內企業自供，市場集中度相對較低。

重點推薦寶信軟件和中控技術。大型PLC市場中外商壟斷99%市場，寶信歷經十年研發，于2021年7月26日推出直面冶金高端裝備工藝需求的大型PLC產品。產品性能指標已經可以媲美歐美高端產品，且已在冶金行業多個高要求場景中應用，寶武集團對控制系統投資總量有望達到200億，市場空間巨大，寶信力爭3-5年進入國內冶金行業PLC第一陣營。中控技術是DCS市場龍頭，在石化與化工領域優勢顯著；2020年市場份額提升至28.5%，連續十年保持第一。中控技術與萬華化學等戰略合作，致力于打造智能制造標桿項目，引領流程工業智能制造轉型。

一、工控系統：PLC/DCS/SCADA

生產控制類系統主要包括PLC、DCS和SCADA三大類

工業控制系統（ ICS，Industrial control system ）是各式各樣控制系統類型的總稱，是由各種自動化控制組件以及對實時數據進行采集、監測的過程控制組件，共同構成的確保工業基礎設施自動化運行、過程控制與監控的業務流程管控系統。

工業軟件分為嵌入式軟件（工業通信、汽車電子等）、研發設計類（CAX、PLM等）、生產制造類（MES、DCS等）、信息管理類(ERP、CRM等)。而生產制造類軟件主要包括：生產控制類（ PLC/DCS/SCADA ）和制造執行類 （ MES ）。

工業控制系統涵蓋了多種類型的控制系統，包括數據采集與監控系統（ SCADA ） 、分布式控制系統（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）。在ISA-95企業管理系統與控制系統集成的五層系統中，PLC屬于Level 1，而DCS屬于Level 1 和Level 2，而SCADA則屬于Level 2 。

PLC：工控系統中的重要底層控制部件

PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）是一種以微處理器為基礎，集合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術的數字運算操作電子系統，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程，可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執行。用戶編制的控制程序表達了生產過程的工藝要求，將其存入PLC的用戶程序存儲器，運行時按存儲程序的內容逐條執行，以完成工藝流程要求的操作。

PLC于上世紀60 年代末研制出應用于汽車制造業，PLC是從摸仿原繼電器控制原理發展起來的，70年代的PLC只有開關量邏輯控制，所以被命名為可編程邏輯控制器。PLC具有適用范圍廣、可靠性高、編程簡單、使用方便等特點。PLC主要由CPU結構、存儲器、I/O單元、電源模塊、外部設備接口等部分組成。

PLC：工控系統中的重要底層控制部件（續）

PLC主要用于六大場景：（1）開關量控制；（2）模擬量控制；（3）運動控制；（4）數據采集；（5）信號監控；（6）聯網和通訊

PLC的種類可以根據I/O 點數和結構形式進行劃分：

按照 I/O 點數進行分類，PLC 可以分為小型、中型和大型三類；

按照結構形式分類，PLC 又可以分為整體式、模塊式和疊裝式三類。

DCS：是流程工業控制系統的核心

DCS（Distributed Control System ，集散控制系統） 是以微處理器為基礎，采用分散控制、集中顯示、分而、綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統。DCS采用集中監控的方式協調本地控制器以執行整個生產過程，將各個分站進行數據交流和整合，完成滿足客戶需求的控制。

DCS是流程工業控制系統的核心，它采用控制分散、管理集中的設計思想，采用多層分級、合作自治的結構形式，主要應用于基于物理和化學變化生產、加工過程屬于連續系統的流程工業領域。DCS由輸入輸出模塊、通信模塊、控制器和人機界面組成，用于實現對生產過程的數據采集、控制和監視功能。

DCS主要由三站一線組成：工程師站、操作員站、現場控制站、系統網絡。工程師站對DCS進行離線的配置、組態工作和在線的系統監督、控制、維護的網絡接點。操作員站一切與運行操作有關的人機界面功能的網絡節點。現場控制站是DCS的核心，對現場I/O處理并實現直接數字控制（DDC）功能的網絡節點。系統網絡是連接系統各個站的橋梁，由于DCS是由各種不同功能的站組成的，這些站之間必須實現有效的數據傳輸，以實現系統總體的功能。

SCADA：重點在于數據采集與監控處理

SCADA:（Supervisory Control And Data Acquisition，監測控制和數據采集系統），是以計算機為基礎的實時分布式系統，可對現

場設備進行遠程控制和監控，并為安全生產、調度、管理、優化和故障診斷提供依據。SCADA系統的設計用來收集現場信息，將這些信息傳輸

計算機系統，并且用圖像或文本的形式顯示這些信息。

SCADA系統重點突出數據采集和監控處理。SCADA系統集成了數據采集系統、數據傳輸系統和HMI軟件，以提供集中的監視和控制，以便進行過程的

輸入和輸出。可以應用于電力、冶金、石油、化工、燃氣、鐵路等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。

SCADA系統主要由監控中心、通訊系統和數據采集系統三部分組成。上位機與下位機由通訊系統連接，上位機定位監控中心，主要負責監控，下位機主要由PLC、RTU、現場儀表、現場人機界面等組成 ，主要負責控制。

三者對比：PLC/DCS/SCADA

DCS與SCADA是一種控制“系統”，PLC只是一種控制“裝置” 。在工業自動化和控制系統的結構中，PLC作為重要的底層控制部件，通常應用在SCADA和DCS系統中，用于實現工業設備的具體操作與工藝控制，PLC控制系統重要的基礎。

DCS與SCADA 側重點不同。SCADA側重于各子系統數據監測，SCADA主要用于控制點分散，比如天然氣的長輸管道、電力調度系統等等。 DCS側重于分散控制，也兼具了SCADA的功能。基本上，在一些生產企業會包含3種系統，SCADA作為生產管理級上位監控，DCS實現復雜控制，而PLC實現單機及簡單控制。

二、市場空間：工控自動化市場快速增長

PLC之市場：中國市場規模約112億元

2020年全球PLC市場規模約123億美元。根據ReportLinker數據預測，2020年全球PLC市場為123億美元，預計到2027年將達到169億美元，年復合增長率為4.6%

2020年中國PLC市場規模約112億人民幣。根據頭豹研究院數據預測，2020年中國PLC市場規模約112億元，預計到2023年講達到160億元，年復合增長率12.6%。

大中型PLC主要用于項目型市場，小型PLC應用于OEM市場。國內大中型PLC主要應用于項目型市場，產品的安全性、可靠性、穩定性和網絡通信能力要求比較高，如汽車、冶金、電力、化工、建材等； 小型PLC主要應用于OEM市場，如紡織機械、包裝機械、起重機械、食品機械等器械設備

DCS市場空間：中國市場規模近90億元，化工為第一大場景

2020年全球DCS市場規模約169億美元。根據ReportLinker數據顯示，2020年全球DCS市場規模約為169億美元，預計到2027年全球DCS市場規模將達到

215億美元，年復合增速約為3.5%。

2020年中國DCS市場規模約87億人民幣。根據睿工業數據，2019年度國內DCS市場規模為87.4億元，同比增長7.2%。2020年受到新冠疫情影響，項目建

設有所延緩，預計DCS市場或將出現下滑。但隨著工業復制化持續提升，DCS的運用將逐步開始向高端、大型、聯合控制和注重后續維護的方向發展，預

計DCS市場仍會保持5-6%的平均年增長率。

DCS應用行業眾多，化工、石化和電力是最大領域。從下游應用行業來看，化工、石化和電力三大行業占據80.7%的市場。2019年化工行業依然為第一大

市場，規模達到32.3億元，同比增長17.4%；石化行業規模達到17億元，同比增長14.3%；電力行業規模為21.3億元，同比下降4.6%。

SCADA市場空間：中國市場規模近100億，電力與市政為主要場景

2021年全球SCADA市場規模約90億美元。根據ISA數據預測，2021年全球SCADA市場規模為92億美元，預計到2026年將達到132億美元，年復合年增長率7.6%增長。

2020年中國SCADA市場規模約124億。根據頭豹研究院數據，中國SCADA市場規模從2014年的77.1億元穩步上升至2018年的100.2億元，年復合增長率為6.8%，未來隨著工業技術與信息技術深度融合，信息化逐漸帶動工業化，SCADA應用普及度將繼續提升，預計未來五年，中國SCADA行業的發展增速將提升至12.0%，到2023年，中國 SCADA行業市場規模有望達到176.6億元。

前三大應用場景為電力、市政與石油天然氣。從應用占比來看，電力行業式SCADA系統應用占比最大的領域，占比達到30.5%，其次是市政、石油天然氣，分別占比 25.3%、16.6%。

三、競爭格局：國產替代空間顯著

PLC競爭格局：外資品牌占比接近九成

中國PLC市場主要由外資品牌主導，外資品牌占比89%：

歐美品牌主要以西門子、羅克韋爾、施耐德、GE 為代表。西門子在中國市場占而有率44%，占據領先的市場地位，其大型、 中型、小型PLC產品的可靠性、穩定性等性能較為良好，在大型、中型PLC市場中具有較強競爭優勢，羅克韋爾排名第四，市占率為5%，但是其在大型PLC產品是絕對的龍頭；

日韓品牌主要以三菱、歐姆龍、LG為代表。主要依靠較高的性價比和渠道優勢占據一定的市場份額，其中以三菱和歐姆龍為代表的日本 PLC 在小型控制系統等細分領域中應用較多；

本土品牌市占率僅11%，主要以信捷電氣、匯川技術、麥格米特、和利時為代表，市場規模相對較小，目前本土品牌主要以提供小型 PLC 產品為主。

DCS競爭格局：中控技術市占率近三成，位列行業第一

本土品牌：以中控技術、和利時為主，市場份額分別分別占比27%與15%；

外資品牌：主要以歐美系的艾默生、霍尼韋爾、西門子、 ABB，和日系品牌橫河電機為主，市場份額分別占比16%、10%、6%、7%、6%；

化工領域主要以中控技術、和利時、霍尼韋爾、橫河電機為主；電力領域主要以ABB、艾默生、和利時、西門子為主；石化領域主要以中控技術、霍尼韋爾、艾默生、橫河電機為主。

SCADA競爭格局：本土品牌市占率六成，仍有國產替代空間

本土品牌：主要有力控科技、亞控科技、紫金橋軟件等。國產品牌行業應用占比60％左右，在市政、石油、基礎設施等應用領域形成了相對穩定成熟的市場；

外資品牌：主要有艾默生、ABB、霍尼韋爾等。外資品牌市占率40％，在電子半導體、軌道交通、煙草、食品飲料、水處理等行業應用廣泛。

四、重點公司：寶信軟件、中控技術

重點公司之一：寶信軟件——鋼鐵行業MES龍頭，進軍PLC正當時

寶信軟件是鋼鐵行業的MES龍頭。寶信軟件始于1978年寶鋼股份的自動化部，以鋼鐵行業信息化和自動化業務起家，其中MES系統在鋼鐵市場占有率超過50%，廣泛應用于鐵區、煉鋼、熱軋、中厚板、棒線、型鋼、冷軋、鋼管及特鋼等鋼鐵全產線全流程，并逐步擴展到化工、醫藥等領域。公司憑借以MES為核心的產品戰略，成功躍升為工業互聯網第一梯隊。

寶信正式推出xInPlat工業互聯網平臺。2020年12月，中國寶武及寶信軟件工業互聯網基礎設施的核心——xInPlat平臺正式推出。寶信軟件早在2015年就成立了工業4.0項目部，xInPlat平臺標志著我國鋼鐵行業數智化體系變革邁出重要一步。2020年12月，寶鋼股份大數據中心正式投運，是鋼鐵行業首家。大數據中心以“云―邊―端”為架構的智慧制造基礎設施，將通過3年左右實現信息化架構的優化演變，打破“信息孤島”，打造應用互聯的數字生態，帶動傳統鋼鐵制造業的智能化、數字化轉型。因此，寶信軟件在以寶武為首的鋼鐵行業數字化、智能化發展中，將扮演重要角色。

寶信軟件發布大型PLC，十年研發填補國內空缺

寶信發布自主研發的工業控制系統的核心部件——大型PLC。寶信軟件歷經10年研發，于2021年7月26日發布面向冶金高端裝備工藝需求的大型PLC產品。在大型PLC市場中，外商壟斷約99%的市場；寶信大型PLC志在打破這一局面，相關產品從2016年開始不斷驗證，目前已在冶金行業最高控制要求的多機架軋機及高速處理線機組中得到成功驗證。以TMEIC熱軋產線為例，PLC控制系統造價在1億以上；寶鋼集團控制系統投資總量有望達到200億元，市場空間巨大。寶信力爭3-5年進入國內冶金行業PLC第一陣營。

寶信PLC性能指標優異，與華為等聯合完成全球首個廣域云化PLC試驗。寶信PLC性能指標已經可以媲美歐美廠商高端產品，例如，針對連軋機的高速控制需要，系統支持多達6個處理單元并行計算，單指令執行時間小于1納秒，最快掃描周期低至200微秒；憑借對主流工業現場總線和工業實時以太網協議的廣泛支持，以及對下一代標準接口OPC-UA的深度集成，寶信PLC相比外資廠商也具有更好的兼容性和擴展性。在2021年6月，寶信軟件聯合華為、紫金山實驗室、上海交通大學完成了全球首個廣域云化PLC技術試驗，成功實現跨城市的高精度工業控制。

重點公司之二：中控技術——國產DCS龍頭，化工與石化場景地位顯著

中控技術是流程工業智能制造領域領軍企業。公司以集散控制系統（DCS）為業務起點，多元拓展下，已經發展為集DCS、儀表、工業軟件為一體的工業3.0+4.0智能制造廠商。2016年至今，公司以以數字化方式進行拓展，持續研發數據庫軟件、先進控制軟件、MES等工業軟件，幫助客戶實現智能制造轉型。隨著制造業持續的信息化和智能化升級，公司有望在工業軟件領域進一步拓展。

公司DCS和SIS是公司的核心產品。在DCS領域，公司已連續10年蟬聯國內DCS市場整體占有率第一名，份額從2011年的13%提升至2020年的28.5%。而在SIS領域，公司2019年在中國SIS市場占有率為22.4%，排名第二。核心工業軟件產品先進過程控制軟件（ APC ）國內市場占有率 27%，排名第一。

以流程工業來看，中控依然是最適合落實智能制造的推動者。今年公司與杜邦可持續解決方案簽署戰略合作，在咨詢端更早介入智造方案；5月與萬華化學簽署

智能制造戰略合作，有望打造標桿項目。隨著各地強政策激勵，工業界不斷加大制造領域信息化投入，中控智能制造有望持續受益。

重點公司之三：匯川技術——工控行業龍頭，專注于中小型PLC

匯川技術作為工控行業的龍嘔吐，布局五大業務板塊。公司專注于“信息層、控制層、驅動層、執行層、傳感層”核心技術。經過18年的發展，已經形成了五大業務板塊：通用自動化、電梯電氣大配套、新能源汽車、工業機器人、 軌道交通。 2020年公司實現銷售收入115.11億元，同比增長55.76%，歸母凈利潤21億元，同比增長120.62%。

匯川憑借多年的工控設備經驗沉淀，目前已全面覆蓋了中小型PLC市場。PLC是設備自動化領域的工業大腦，公司自2007年便布局研發PLC產品，經過十余年的工控設備經驗沉淀，目前公司已經全面覆蓋中小型PLC市場。

匯川PLC業務高速增長，過去十年的年均復合增速超過30%。公司2020年PLC業務收入5.88億元，同比增長94.7%，公司的PLC業務收入從2011年的0.42億元提升到2020年的5.88億元，年復合增速達30.2%。