100%國產(chǎn)PLC，助力國產(chǎn)自主可控加速落地

分布式控制系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的核心樞紐，它不僅承擔(dān)著對生產(chǎn)流程的智能調(diào)度、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，還在高端裝備、能源、電力、交通運輸?shù)汝P(guān)鍵領(lǐng)域的安全與高效運行中發(fā)揮著不可替代的作用。然而，長期以來，高端DCS及其核心控制單元的關(guān)鍵軟硬件仍主要依賴國際廠商，國產(chǎn)化水平整體較低，尤其在軟硬件自主可控、分布式協(xié)同能力和工業(yè)軟件生態(tài)方面存在明顯短板，這不僅制約了國內(nèi)工業(yè)自動化系統(tǒng)的高端應(yīng)用，也成為供應(yīng)鏈安全和產(chǎn)業(yè)升級的潛在風(fēng)險。

在此背景下，打造全棧自主可控的國產(chǎn)DCS，突破核心技術(shù)壁壘，建立軟硬件與軟件生態(tài)一體化體系，已成為推動國產(chǎn)工業(yè)自動化向高端市場邁進的關(guān)鍵。國產(chǎn)化不僅意味著技術(shù)自主，更關(guān)乎行業(yè)長期發(fā)展和產(chǎn)業(yè)安全，為國內(nèi)企業(yè)提供穩(wěn)定可靠的工業(yè)控制基礎(chǔ)，同時也為大型PLC等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)替代奠定了堅實基礎(chǔ)。

01

中大型PLC市場

空間巨大但長期被外資壟斷

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，分布式控制系統(tǒng)扮演著“智能大腦”的角色，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個工廠的生產(chǎn)流程，而大型PLC，正是這個“大腦”延伸至關(guān)鍵工藝段進行精準(zhǔn)控制的“神經(jīng)中樞”。當(dāng)分布式控制系統(tǒng)決策后，正是大型PLC在現(xiàn)場層直接驅(qū)動設(shè)備，確保復(fù)雜邏輯與高速流程的精準(zhǔn)執(zhí)行。然而，這個關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化之路，卻挑戰(zhàn)重重。

近年來，隨著智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速，中大型PLC市場持續(xù)擴容，在過去的十余年，中國PLC市場高速增長，已成為全球最大的單一市場。但在大型PLC領(lǐng)域，外資廠商長期掌握主導(dǎo)權(quán)。2024年，西門子、羅克韋爾、施耐德三家廠商合計占據(jù)超過六成的市場份額，其中西門子一家接近40%，長期主導(dǎo)高端市場格局。

2024年中國大型PLC市場競爭格局

數(shù)據(jù)來源：2025年中國大型PLC自主可控白皮書

與此同時，國產(chǎn)廠商雖在部分行業(yè)實現(xiàn)突破，但整體國產(chǎn)化率仍然偏低，尤其在電力、石化、冶金等關(guān)系國計民生的關(guān)鍵領(lǐng)域，仍存在較強的對外依賴。這一格局不僅制約了產(chǎn)業(yè)升級，也在供應(yīng)鏈安全層面埋下隱憂。

硬件與軟件的雙重痛點

從硬件層面來看，當(dāng)前，多數(shù)國產(chǎn)廠商推出的大型自主可控PLC，在硬件層尚未實現(xiàn)100%的完全自主可控。據(jù)MIR調(diào)研顯示，雖然當(dāng)前國產(chǎn)大型自主可控PLC的基礎(chǔ)硬件模塊與CPU芯片已采用國產(chǎn)品牌，但在網(wǎng)絡(luò)模塊、電源模塊、存儲器件以及FPGA芯片等關(guān)鍵元器件上，仍存在對外資品牌的依賴，硬件自主化程度仍有待提升。

在軟件層面，挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻。相比硬件層面的進展，國產(chǎn)大型PLC在實現(xiàn)軟件體系自主可控方面面臨著更嚴(yán)峻的考驗，成熟的大型PLC IDE自主產(chǎn)品基本空白，導(dǎo)致“硬件尚可、軟件缺失”的產(chǎn)業(yè)斷層。

例如，西門子、羅克韋爾等國際巨頭的PLC軟件平臺均系其獨立自主研發(fā)。反觀國內(nèi)，多數(shù)廠商的大型PLC軟件平臺實質(zhì)上基于CODESYS平臺進行二次開發(fā)，尚未真正掌握核心技術(shù)——尤其在運行時（Runtime）與集成開發(fā)環(huán)境（IDE）等底層關(guān)鍵領(lǐng)域。因其極高的技術(shù)壁壘，Runtime與IDE的完全自主，已成為亟待突破的核心瓶頸。

整體來看，盡管中國工業(yè)自動化領(lǐng)域已在大型PLC產(chǎn)品上實現(xiàn)了國產(chǎn)化商業(yè)化應(yīng)用，但在核心元器件、底層算法、開發(fā)平臺等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)仍存在對外依存，尚未達(dá)成全技術(shù)棧的自主可控，國產(chǎn)大型PLC“硬件可替代，軟件受制人”的局面長期存在。更為關(guān)鍵的是，大型PLC背后體現(xiàn)的是長期應(yīng)用經(jīng)驗與用戶信任壁壘。電廠DCS、石化長流程工藝、軌道交通等場景對系統(tǒng)可靠性要求極高，國際廠商憑借數(shù)十年在全球范圍的項目積累，不斷迭代優(yōu)化產(chǎn)品，建立了深厚的行業(yè)Know-how與口碑。相比之下，國產(chǎn)PLC即便在部分性能指標(biāo)上已逐漸接近國際水平，但受限于應(yīng)用案例不足和市場驗證時間短，難以快速建立用戶信任。

因此，國產(chǎn)大型PLC的國產(chǎn)化率偏低，本質(zhì)上是軟硬件技術(shù)壁壘、軟件生態(tài)壁壘以及長期驗證壁壘共同作用的結(jié)果。未來若要實現(xiàn)突圍，國產(chǎn)廠商需要在核心芯片和操作系統(tǒng)層面實現(xiàn)自主可控，同時，更需要打造軟硬件與工具鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺深度融合的一體化生態(tài)，以此打破國際巨頭構(gòu)筑的壁壘，加速國產(chǎn)替代進程。

02

零點自動化D系列

全棧自主可控的破局之作

面對軟硬件技術(shù)瓶頸與生態(tài)壁壘的雙重挑戰(zhàn)，國產(chǎn)PLC廠商迫切需要具備突破性的解決方案。

正是在這樣的行業(yè)背景下，四川零點自動化系統(tǒng)有限公司研發(fā)了新一代 D系列分布式控制系統(tǒng)（都江堰系列），該系統(tǒng)主要由PLC、網(wǎng)絡(luò)適配器以及I/O模塊構(gòu)成，可作為中大型常規(guī)控制系統(tǒng)核心、運動控制系統(tǒng)核心廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)現(xiàn)場。與市面上多數(shù)產(chǎn)品不同，D系列的最大亮點在于實現(xiàn)了軟件100%自主可控+硬件100%國產(chǎn)化——既在硬件層面完成全國產(chǎn)化設(shè)計，又在軟件層面自主搭建符合IEC61499標(biāo)準(zhǔn)的AIOSYS系統(tǒng)，為用戶提供真正意義上的安全、可控與高可靠性選擇。

● 硬件的100%國產(chǎn)化：D系列產(chǎn)品嚴(yán)格按照船舶、風(fēng)電等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，關(guān)鍵器件全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，在衡量電子產(chǎn)品電磁干擾下穩(wěn)定性與可靠性三個重要指標(biāo)上達(dá)到了國際一流水平。

● 軟件的100%國產(chǎn)化：D系列網(wǎng)絡(luò)適配器與I/O模塊軟件均自主研發(fā)，D系列PLC基于AIOSYS平臺研發(fā)，符合IEC 61499國際標(biāo)準(zhǔn)與IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)，是真正意義上的國產(chǎn)PLC。其特點包括：IT/OT融合、軟硬件解耦、事件觸發(fā)、負(fù)載均衡、真分布式架構(gòu)，并支持Web編程。

在具體設(shè)計上，D系列產(chǎn)品延續(xù)了“以用戶為中心”的理念，全系列產(chǎn)品均采用“兩段式”設(shè)計，接線端子可插拔，方便用戶安裝與維護，端子采用大孔徑設(shè)計，通過按鍵顏色區(qū)分端子功能，顯著提升了接線效率與操作直觀性。同時，端子自帶通道指示燈功能，不僅便于實時監(jiān)測，還讓調(diào)試過程更加高效可靠。

尤其作為D系列分布式控制系統(tǒng)的核心，DU03系列PLC實現(xiàn)了中大型跨界PLC的國產(chǎn)化突破。

DU03在結(jié)構(gòu)上采用分體式設(shè)計，可以通過冗余背板總線擴展D系列I/O模塊，也可以通過 PROFINET、EtherCAT等工業(yè)通訊協(xié)議擴展對應(yīng)的D系列遠(yuǎn)程 I/O,增加系統(tǒng)的控制點位。同時，DU03嚴(yán)格遵循IEC 61499與IEC 61131標(biāo)準(zhǔn)，軟件基于AIOSYS平臺研發(fā)，可實現(xiàn)分布式控制網(wǎng)絡(luò)、多臺PLC協(xié)同工作，為更大規(guī)模的控制系統(tǒng)提供便捷解決方案。

此外，DU03系列為客戶提供了豐富型號選擇，分別是DU03L 、DU03G、DU03P以及DU03M，性能依次增強，滿足從中型到大型工業(yè)控制系統(tǒng)的不同需求。

在功能方面：

● DU03系列PLC支持運動控制，可實現(xiàn)基于EtherCAT伺服的多軸運動控制；

● 支持網(wǎng)頁編程，編程軟件可實現(xiàn)服務(wù)端遠(yuǎn)程部署與普通電腦本地部署，編程軟件服務(wù)端部署的情況下，用戶可實現(xiàn)免安裝編程;

● 支持高級語言編程，方便用戶實現(xiàn)IT與 OT的融合；

● 支持豐富的通訊協(xié)議，方便用戶實現(xiàn) PLC 與其他現(xiàn)場設(shè)備以及上位機的通訊。

● DU03P、DU03M控制器可通過本體擴展插槽擴展DT-0531 TSN通訊模塊，支持PROFINET on TSN主站通訊，最多可連接64個PROFINET on TSN從站節(jié)點，如DN-8532遠(yuǎn)程I/O模組，從而實現(xiàn)PLC與遠(yuǎn)程I/O之間的千兆環(huán)網(wǎng)冗余。

可以說，通過軟硬件全棧自主可控與豐富的功能特性，DU03系列 PLC不僅在硬件端實現(xiàn)了全國產(chǎn)化，更在軟件底層完成了真正的自主突破，填補了國產(chǎn)PLC長期依賴國外平臺的短板，為國產(chǎn)工業(yè)自動化在高端控制市場的應(yīng)用提供了新的行業(yè)標(biāo)桿。

零點自動化的遠(yuǎn)程I/O產(chǎn)品線豐富而多樣，為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與控制提供靈活高效的分布式解決方案，適配不同空間布局與安裝需求，從而滿足從簡單到復(fù)雜的信號接入場景。憑借卓越的穩(wěn)定性、靈活的配置性及強大的定制能力，零點遠(yuǎn)程I/O已在汽車、電力、冶金、水處理、智能裝備等多個行業(yè)落地應(yīng)用，成為提升自動化水平、實現(xiàn)智能感知的可靠基石。

在系統(tǒng)協(xié)同層面，DU03系列PLC與D系列耦合器均采用高速冗余背板總線設(shè)計，通信速度與可靠性大幅提升。通過背板總線，DU03系列 PLC與D系列耦合器可以可靠的實現(xiàn)擴展D系列I/O模塊。此外，D 系列I/O 模塊種類豐富，除了常規(guī)的數(shù)字量、模擬量輸入輸出模塊外，還具有編碼器模塊、通訊模塊等各種特殊功能模塊，并支持PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP、Modbus TCP、CC-Link IE Field Basic等主流工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。配合其豐富的診斷功能與掉電存儲能力，D系列遠(yuǎn)程I/O不僅能與DU03構(gòu)成完整的分布式控制體系，也可作為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)從站，與其他第三方主站設(shè)備兼容使用，極大拓展了其應(yīng)用邊界。

03

市場展望：

國產(chǎn)替代進入加速期

在國家政策引導(dǎo)和產(chǎn)業(yè)升級需求的共同驅(qū)動下，大型PLC的國產(chǎn)替代已成為大勢所趨。預(yù)計到2028年，中國大型PLC國產(chǎn)化率將實現(xiàn)顯著提升。特別是在電力、石化、冶金、軍工等關(guān)乎供應(yīng)鏈安全的核心行業(yè)，客戶對國產(chǎn)品牌的認(rèn)證周期正在縮短，應(yīng)用規(guī)模不斷擴大。

零點自動化D系列控制系統(tǒng)的推出，為行業(yè)提供了一個兼具自主性、可靠性與開放性的全棧國產(chǎn)方案。這不僅是零點的一次突破，更是國產(chǎn)PLC產(chǎn)業(yè)向縱深發(fā)展的重要注腳。可以預(yù)見，隨著更多本土廠商在軟硬件自主可控上的持續(xù)突破，中國PLC市場格局正在迎來新的轉(zhuǎn)折點。