摘要：
在全球工业自动化竞争日趋激烈的背景下，中国PLC产业正面临关键的转型升级期。本文在梳析当前国内PLC市场的现状、技术差距及突出挑战的基础上，着重提出并阐述了“中国系”PLC的发展战略。文章详细定义了“中国系”PLC的核心内涵、产品定位、技术突破方向、市场进入策略和标准化建设的必然性，旨在为我国PLC产业独立自主、高质量发展提供清晰的路线图。
引言：
工业自动化是现代工业的血脉，“中国制造2025”等国家战略的实施，离不开强大的工业控制自动化系统支撑，其中PLC（可编程逻辑控制器）扮演着核心角色。长期以来，PLC市场被欧系（西门子、施耐德）、美系（罗克韦尔、GE）和日系（三菱、欧姆龙）三大流派主导。在国家安全、供应链韧性及产业自主可控的战略需求驱动下，打破国外技术垄断，发展具有中国自主知识产权的PLC产品已刻不容缓。本文旨在基于中国PLC产业的现状与挑战，提出并深化“中国系”PLC的发展构想。
一、“中国系”PLC的战略定位与发展内涵
“中国系”PLC，不是简单地复制或模仿现有技术，而是面向中国工业现代化进程中的独特需求，独立自主研发、安全可靠、具备“根技术”的企业和产品集合。它强调：
1. 自主可控的根技术： 基于国产自主的CPU处理器、实时操作系统、核心软件算法等，实现从硬件到软件的全面自主研发，从根本上解决“卡脖子”问题，具备原生安全能力。
2. 中国化设计理念： 深入理解中国工程师的工程习惯、思维模式以及国内多样化的工业应用场景，提供符合本土需求的产品特性和使用体验。
3. 应对复杂应用需求： 重点满足国防军工、关键基础设施（如电力、水利、轨道交通、石油石化、冶金等）以及高端装备制造等领域对高性能、高可靠性、高安全性、强实时性的严苛要求。
二、 对标三大流派，研判“中国系”PLC的产品定位与市场策略
“中国系”PLC的发展，并非完全独立于国际市场，而是要在对标三大流派的过程中，形成自身独特的竞争优势。
1. 市场定位：中高端优先，兼顾经济性
1. 对标欧系、美系（中大型PLC）： 欧系和美系PLC以功能强大、性能卓越、适用于重大装备和关键基础设施而闻名，占据中大型PLC市场绝大部分份额。为了实现高水平的自主可控，“中国系”PLC需重点在中大型PLC产品上实现突破，对标其在过程控制、通信控制、高端功能（如热备冗余、先进控制算法）等方面的优势。
2. 借鉴日系（小型PLC）： 日系PLC以集成度高（如精巧的体积）、编程接近传统电气控制、功能实用且经济性强而著称，在OEM市场占有重要地位。在发展高端产品的同时，“中国系”PLC也应兼顾小型PLC的市场需求，提供性价比优势，快速占领中小型机电自动化设备市场。
3. “中国系”价格策略： 综合考虑国内基础软硬件生态特点、产品指标能力及应用场景，建议“中国系”PLC价格定位居中，低于欧美系产品，略高于日系产品。
2. 核心目标市场：带动效应与生态构建
1. 先期聚焦关键领域： 国防军工和关键基础设施领域是“中国系”PLC的首要目标市场。这些领域对国家安全至关重要，对PLC的可靠性、安全性和自主性要求极高。通过在这些领域的成功应用，建立“中国系”PLC的品牌信誉和技术标杆。
2. 发挥行业带动作用： 以重大装备和重点领域的成功示范，逐步带动PLC技术标准、应用模式和生态体系的形成，然后向制造业其他通用领域（如汽车、电子、烟草、食品等）推广。
3. 产品特性攻坚方向：
1. 高性能与强实时性： 采用专用SoC+实时OS的架构，实现“纳秒级指令处理速度、微秒级同步精度”，在复杂过程控制与高速离散控制、运动控制方面实现技术突破。
2. 过程控制与离散/运动控制的融合： 欧美系PLC在过程控制方面优势明显，日系PLC在离散和运动控制方面有专长。“中国系”PLC的中大型产品应在过程控制（支持复杂浮点运算、高精度模拟量处理、PID算法快速实现）和离散控制上均具备优势；小型产品则可侧重于运动控制（提供专用定位指令，简化复杂动作控制）。
3. 通信能力的自主与开放： 摆脱日系PLC网络协议的封闭性，采用开放的工业通信协议（如Ethernet/IP, PROFINET等）作为基础，并积极研发和推广自主可控的通信协议（如基于IPv6的TSN等），实现与第三方设备的无缝接入，构建互联互通的生态。
4. 原生安全能力： 从硬件到软件，植入“安全设计”（Security by Design）理念，具备多层次的安全防护机制，满足网络安全和功能安全的要求。
三、“中国系”PLC的控制逻辑编程与易用性创新
软件是PLC的核心竞争力之一，也是影响用户体验的关键。“中国系”PLC在编程理念上，需要融合各家之所长，并结合国内工程师的实际需求。
1. 借鉴欧美系的严谨与高效：
1. 结构化与模块化： 采用与计算机编程类似的思维，强调结构化编程，支持丰富的函数块、程序块、组织块，方便调用与复用，提高代码的可读性和可维护性。
2. 高级语言支持： 具备支持C/C++等高级语言编程的能力，在编写复杂控制算法、处理大规模数据时，能显著提升开发效率。
2. 融合日系的点状图形化与直观性：
1. 直观易学： 借鉴日系PLC的图形化编程理念，提供直观的逻辑图（Ladder Diagram）、功能块图（Function Block Diagram）等编程方式，降低学习门槛，方便传统电气工程师快速上手。
2. 组态简便： 集成易于理解和操作的组态工具，简化硬件配置、IO映射、通信设置等流程。
3. “中国系”的融合与创新：
1. 通用性与专业性并存： 设计一套既能满足复杂控制场景（如高级算法、多轴联动）的逻辑，又能实现直观编程和组态的集成开发环境（IDE）。
2. 工程导向： 强调工程一体化，将PLC编程与上位监控（HMI/SCADA）、伺服驱动、机器人等软件集成，实现项目全生命周期的协同开发，减少工程重复劳动。
3. 国产化开发环境： 确保IDE和底层软件完全自主研发，具备自主可控的知识产权。
四、 标准化：支撑“中国系”PLC发展的战略基石
标准化是构建“中国系”PLC生态、确立技术话语权、保障产业健康发展的根本。
1. 现有标准的评估与不足：
1. GB/T15969系列（IEC61131等同采用） 是我国PLC行业的基础标准，为产品互联互通打下了基础。然而，国际标准主要反映西方工业逻辑，对于我国在关键领域（如国防军工、能源安全）的特殊需求，可能存在不足。
2. 我国在PLC的核心技术、原生安全性、自主通信协议等方面，与国际先进水平尚有差距，现有标准体系未能完全涵盖这些前沿和战略性问题。
2. “中国系”PLC的标准化方向：
1. 自主化标准引领： 在核心软硬件（如CPU指令集、实时OS接口）、关键算法、自主通信协议（如基于TSN的工业互联网协议）等方面，制定并推广具有中国自主知识产权的标准。
2. “内生安全”标准化： 严格落实国家网络安全战略，在《信息安全技术可编程逻辑控制器（PLC）安全技术要求和测试评价方法》等基础上，进一步细化和强化“内生安全”的设计、开发和测试标准，为关键基础设施提供安全保障。
3. 功能安全与高可靠性标准： 参照国际IEC61508、IEC61511等标准，结合国内具体应用场景，制定符合国情的“中国系”PLC功能安全和高可靠性标准，确保在复杂工况下的稳定运行。
4. 工程生态与互操作性标准： 推动PLC与HMI、SCADA、MES以及机器人、驱动等设备的标准化接口，打造开放、兼容的“中国系”PLC工程生态，减少集成难度。
5. 积极参与与主导国际标准： 在条件成熟时，积极参与国际标准修订，牵头制定相关领域国际标准，提升中国在PLC技术领域的话语权。
五、 未来发展展望与国家建议
“中国系”PLC的发展，是一项系统工程，需要国家、企业、科研机构的协同努力：
1. 强化顶层设计与战略规划： 将“中国系”PLC的研发与应用提升至国家战略层面，给予持续的政策支持和资金投入。
2. 聚焦核心技术研发突破： 鼓励企业与科研院所强强联合，在FPGA、专用CPU、RTOS、编译器、底层驱动等“芯片-系统-软件”全链条实现突破。
3. 打造开放的产业生态： 鼓励第三方软件开发商、系统集成商参与，共同构建繁荣的“中国系”PLC应用生态。
4. 深化人才培养与人才引进： 建立面向“中国系”PLC的专业人才培养体系，为产业发展提供智力支撑。
5. 以应用驱动技术进步： 充分发挥国防军工、关键基础设施领域的“牵引”作用，通过实际项目的成功案例，快速迭代技术，提升产品性能和可靠性。
结论：
“中国系”PLC的战略构想，是面向中国工业现代化进程中独立自主、安全可控的必然选择。它以自主研发为核心，以中国化设计理念为指导，以关键领域应用为突破口，以标准化建设为支撑。通过清晰的战略定位、务实的产品策略、创新的软件及工程理念，以及坚定的标准化步伐，“中国系”PLC必将打破现有市场格局，成为支撑中国工业高质量发展的重要力量，并在全球工业自动化舞台上贡献中国智慧和中国力量。