工控系統(tǒng)主要由PLC、DCS、SCADA構成。PLC是工控系統(tǒng)的重要基礎， PLC、DCS與SCADA系統(tǒng)三者有融合的趨勢。工業(yè)控制系統(tǒng)涵蓋了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（ SCADA ） 、分布式控制系統(tǒng)（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(tǒng)中，用于實現(xiàn)工業(yè)設備的具體操作與工藝控制。而SCADA側重于各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測，DCS則主要應用于流程工業(yè)，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(xiàn)融合與集成的趨勢。

中國工控系統(tǒng)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(guī)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(guī)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(guī)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(tǒng)多數(shù)為電力與石油系統(tǒng)內企業(yè)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(jīng)十年研發(fā)，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(jīng)可以媲美歐美高端產品，且已在冶金行業(yè)多個高要求場景中應用，寶武集團對控制系統(tǒng)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(yè)PLC第一陣營。中控技術是DCS市場龍頭，在石化與化工領域優(yōu)勢顯著；2020年市場份額提升至28.5%，連續(xù)十年保持第一。中控技術與萬華化學等戰(zhàn)略合作，致力于打造智能制造標桿項目，引領流程工業(yè)智能制造轉型。

一、工控系統(tǒng)：PLC/DCS/SCADA

生產控制類系統(tǒng)主要包括PLC、DCS和SCADA三大類

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

工業(yè)軟件分為嵌入式軟件（工業(yè)通信、汽車電子等）、研發(fā)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(zhí)行類 （ MES ）。

工業(yè)控制系統(tǒng)涵蓋了多種類型的控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（ SCADA ） 、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）。在ISA-95企業(yè)管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)集成的五層系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，通過數(shù)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(zhí)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(zhí)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(yè)，PLC是從摸仿原繼電器控制原理發(fā)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(tǒng)中的重要底層控制部件（續(xù)）

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(shù)據(jù)采集；（5）信號監(jiān)控；（6）聯(lián)網(wǎng)和通訊

PLC的種類可以根據(jù)I/O 點數(shù)和結構形式進行劃分：

按照 I/O 點數(shù)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(yè)控制系統(tǒng)的核心

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

DCS是流程工業(yè)控制系統(tǒng)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(xù)系統(tǒng)的流程工業(yè)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(xiàn)對生產過程的數(shù)據(jù)采集、控制和監(jiān)視功能。

DCS主要由三站一線組成：工程師站、操作員站、現(xiàn)場控制站、系統(tǒng)網(wǎng)絡。工程師站對DCS進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護的網(wǎng)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(wǎng)絡節(jié)點?，F(xiàn)場控制站是DCS的核心，對現(xiàn)場I/O處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制（DDC）功能的網(wǎng)絡節(jié)點。系統(tǒng)網(wǎng)絡是連接系統(tǒng)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(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸，以實現(xiàn)系統(tǒng)總體的功能。

SCADA：重點在于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控處理

SCADA:（Supervisory Control And Data Acquisition，監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)），是以計算機為基礎的實時分布式系統(tǒng)，可對現(xiàn)

場設備進行遠程控制和監(jiān)控，并為安全生產、調度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供依據(jù)。SCADA系統(tǒng)的設計用來收集現(xiàn)場信息，將這些信息傳輸

計算機系統(tǒng)，并且用圖像或文本的形式顯示這些信息。

SCADA系統(tǒng)重點突出數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控處理。SCADA系統(tǒng)集成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和HMI軟件，以提供集中的監(jiān)視和控制，以便進行過程的

輸入和輸出?？梢詰糜陔娏Α⒁苯?、石油、化工、燃氣、鐵路等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。

SCADA系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通訊系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三部分組成。上位機與下位機由通訊系統(tǒng)連接，上位機定位監(jiān)控中心，主要負責監(jiān)控，下位機主要由PLC、RTU、現(xiàn)場儀表、現(xiàn)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(tǒng)”，PLC只是一種控制“裝置” 。在工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)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(tǒng)中，用于實現(xiàn)工業(yè)設備的具體操作與工藝控制，PLC控制系統(tǒng)重要的基礎。

DCS與SCADA 側重點不同。SCADA側重于各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)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(tǒng)等等。 DCS側重于分散控制，也兼具了SCADA的功能?；旧?，在一些生產企業(yè)會包含3種系統(tǒng)，SCADA作為生產管理級上位監(jiān)控，DCS實現(xiàn)復雜控制，而PLC實現(xiàn)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(guī)模約112億元

2020年全球PLC市場規(guī)模約123億美元。根據(jù)ReportLinker數(shù)據(jù)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(guī)模約112億人民幣。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)預測，2020年中國PLC市場規(guī)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(wěn)定性和網(wǎng)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(guī)模近90億元，化工為第一大場景

2020年全球DCS市場規(guī)模約169億美元。根據(jù)ReportLinker數(shù)據(jù)顯示，2020年全球DCS市場規(guī)模約為169億美元，預計到2027年全球DCS市場規(guī)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(guī)模約87億人民幣。根據(jù)睿工業(yè)數(shù)據(jù)，2019年度國內DCS市場規(guī)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(xiàn)下滑。但隨著工業(yè)復制化持續(xù)提升，DCS的運用將逐步開始向高端、大型、聯(lián)合控制和注重后續(xù)維護的方向發(fā)展，預

計DCS市場仍會保持5-6%的平均年增長率。

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

市場，規(guī)模達到32.3億元，同比增長17.4%；石化行業(yè)規(guī)模達到17億元，同比增長14.3%；電力行業(yè)規(guī)模為21.3億元，同比下降4.6%。

SCADA市場空間：中國市場規(guī)模近100億，電力與市政為主要場景

2021年全球SCADA市場規(guī)模約90億美元。根據(jù)ISA數(shù)據(jù)預測，2021年全球SCADA市場規(guī)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(guī)模約124億。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，中國SCADA市場規(guī)模從2014年的77.1億元穩(wěn)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(yè)技術與信息技術深度融合，信息化逐漸帶動工業(yè)化，SCADA應用普及度將繼續(xù)提升，預計未來五年，中國SCADA行業(yè)的發(fā)展增速將提升至12.0%，到2023年，中國 SCADA行業(yè)市場規(guī)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(yè)式SCADA系統(tǒng)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(jù)領先的市場地位，其大型、 中型、小型PLC產品的可靠性、穩(wěn)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(yōu)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(yōu)勢占據(jù)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(tǒng)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(guī)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(yè)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(yè)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(wěn)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(yè)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(yè)MES龍頭，進軍PLC正當時

寶信軟件是鋼鐵行業(yè)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(yè)信息化和自動化業(yè)務起家，其中MES系統(tǒng)在鋼鐵市場占有率超過50%，廣泛應用于鐵區(qū)、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(yī)藥等領域。公司憑借以MES為核心的產品戰(zhàn)略，成功躍升為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)第一梯隊。

寶信正式推出xInPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。2020年12月，中國寶武及寶信軟件工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(yè)4.0項目部，xInPlat平臺標志著我國鋼鐵行業(yè)數(shù)智化體系變革邁出重要一步。2020年12月，寶鋼股份大數(shù)據(jù)中心正式投運，是鋼鐵行業(yè)首家。大數(shù)據(jù)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(xiàn)信息化架構的優(yōu)化演變，打破“信息孤島”，打造應用互聯(lián)的數(shù)字生態(tài)，帶動傳統(tǒng)鋼鐵制造業(yè)的智能化、數(shù)字化轉型。因此，寶信軟件在以寶武為首的鋼鐵行業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展中，將扮演重要角色。

寶信軟件發(fā)布大型PLC，十年研發(fā)填補國內空缺

寶信發(fā)布自主研發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)的核心部件——大型PLC。寶信軟件歷經(jīng)10年研發(fā)，于2021年7月26日發(fā)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(yè)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(tǒng)造價在1億以上；寶鋼集團控制系統(tǒng)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(yè)PLC第一陣營。

寶信PLC性能指標優(yōu)異，與華為等聯(lián)合完成全球首個廣域云化PLC試驗。寶信PLC性能指標已經(jīng)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(tǒng)支持多達6個處理單元并行計算，單指令執(zhí)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(yè)現(xiàn)場總線和工業(yè)實時以太網(wǎng)協(xié)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(lián)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(xiàn)跨城市的高精度工業(yè)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(yè)智能制造領域領軍企業(yè)。公司以集散控制系統(tǒng)（DCS）為業(yè)務起點，多元拓展下，已經(jīng)發(fā)展為集DCS、儀表、工業(yè)軟件為一體的工業(yè)3.0+4.0智能制造廠商。2016年至今，公司以以數(shù)字化方式進行拓展，持續(xù)研發(fā)數(shù)據(jù)庫軟件、先進控制軟件、MES等工業(yè)軟件，幫助客戶實現(xiàn)智能制造轉型。隨著制造業(yè)持續(xù)的信息化和智能化升級，公司有望在工業(yè)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(xù)10年蟬聯(lián)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(yè)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(yè)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(xù)解決方案簽署戰(zhàn)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(zhàn)略合作，有望打造標桿項目。隨著各地強政策激勵，工業(yè)界不斷加大制造領域信息化投入，中控智能制造有望持續(xù)受益。

重點公司之三：匯川技術——工控行業(yè)龍頭，專注于中小型PLC

匯川技術作為工控行業(yè)的龍嘔吐，布局五大業(yè)務板塊。公司專注于“信息層、控制層、驅動層、執(zhí)行層、傳感層”核心技術。經(jīng)過18年的發(fā)展，已經(jīng)形成了五大業(yè)務板塊：通用自動化、電梯電氣大配套、新能源汽車、工業(yè)機器人、 軌道交通。 2020年公司實現(xiàn)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(jīng)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(yè)大腦，公司自2007年便布局研發(fā)PLC產品，經(jīng)過十余年的工控設備經(jīng)驗沉淀，目前公司已經(jīng)全面覆蓋中小型PLC市場。

匯川PLC業(yè)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(yè)務收入5.88億元，同比增長94.7%，公司的PLC業(yè)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%。