• 正文
  • 相关推荐
申请入驻 产业图谱

中大型PLC国产替代进入深水区,鸿蒙生态能否成为破局变量?

10/14 11:28
101
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

关键信息基础设施的安全,离不开工业控制系统的稳定支撑。

2010年,震网病毒攻击伊朗核设施离心机事件,让整个工业界意识到:PLC、SCADA 这类控制设备一旦被攻破,攻击可以从网络空间直接传导到生产线、电网和水利枢纽,造成物理世界的真实损伤。此后,工业控制核心软硬件的自主可控逐渐成为全球工业发展的重要议题。

工业操作系统广泛应用于国防安全和经济民生领域,其安全性直接关系到国家基础设施的持续安全生产运营。因此,研发并生产自主可控、智能化的国产工业控制系统,是保障国家工业安全发展的必要途径,也是需要长期坚持的战略任务。

尤其对于承担复杂生产流程控制任务的大中型 PLC 而言,自主可控不仅关系到核心技术能力,也关系到关键工业场景的稳定运行。

近年来,随着国家“自主可控、安全可靠”的战略深入推进,电力、石化、水利等重大基础设施领域对PLC尤其是大型PLC可靠性与控制性能要求极高的关键领域,国产化替代的要求日益强烈。

01、108亿元的市场,国产化率不足两成

根据MIR DATABANK数据,2025年中国PLC整体市场规模近170亿元,其中中大型PLC市场规模约为108亿元。在中大型 PLC 细分市场,外资品牌合计份额超过 80%,西门子一家占据份额近半,欧姆龙、三菱、罗克韦尔紧跟其后,市场形成 "一超多强" 的竞争格局。

2021年-2028年中国大中型PLC市场规模

数据来源:MIR DATABANK

对比之下,国产中大型PLC的市场基础仍相对薄弱。2021年,国产品牌份额不足10%;到2025年,这一比例已接近20%,五年间几乎翻倍,增速可观。但与外资品牌相比,市场份额仍存在较大差距。

长期以来,外资品牌凭借成熟的产品体系、丰富的行业应用案例、完善的工程工具链以及长期积累的用户使用习惯,建立了较高的市场进入门槛。国产厂商面临的挑战不仅在于产品性能与可靠性,还涉及技术生态、工程应用经验及用户使用习惯等多个方面。

这一市场格局不仅在一定程度上制约了产业升级,也在供应链安全层面埋下潜在风险。由此来看,国产化已不再只是政策推动下的产业发展方向,更是国际格局倒逼的必然选择。

02、从核心技术自主到生态协同:国产PLC仍需跨越哪些关卡?

真正的自主可控,并非简单的“国产替代”, 而是需要对核心硬件、基础软件、开发工具及相关技术体系进行综合考量。

事实上,尽管中国工业自动化领域已在大型PLC产品上实现了国产化商业化应用,但在核心元器件、底层算法、开发平台等关键技术环节仍存在对外依存,国内具备硬件与软件全栈自主可控能力的大型PLC厂商仍屈指可数,代表厂商有傲拓科技、宝信软件、和利时、中电智科等,其推出的自主可控大型PLC产品无疑具有里程碑式的突破意义。

部分国产厂商大型自主可控PLC产品

信息来源:MIR DATABANK

例如,傲拓科技的大型自主可控NJ系列PLC,从芯片、操作系统到编程软件均实现100%国产化。宝信软件天行系列PLC从硬件设计、实时操作系统、运行时系统、编译器、组态编程软件等均实现全栈自主可控。

近年来,以傲拓科技、宝信软件、和利时、中电智科等为代表的本土大型PLC领军企业,凭借深厚的技术积淀与持续的创新投入,在冶金、水利水电、轨道交通、石油化工等关乎国计民生的核心命脉行业,成功打破外资品牌的长期垄断,实现了历史性跨越。

随着数字经济浪潮席卷而来,全球制造业正加速从“工业制造”向“工业智造”演进。尤其随着工业设备数字化、网络化与智能化程度不断提高,PLC还需要面对设备互联、跨终端数据交互、应用协同及边缘智能等新需求。如何在保障实时控制、系统安全与运行可靠性的同时,拓展设备之间的连接和协作能力,成为国产工业控制产品进一步发展的新课题。

鸿蒙操作系统,便是为这一万物互联时代而生的全场景分布式操作系统。其依靠独特的设计理念与先进的技术架构和强大的生态建设能力,为工业设备的连接与应用协同提供了新的技术路径,正在成为引领工业制造领域提供自主可控、智慧协同的数字化底座的关键。

03、鸿蒙与PLC协同,推动工业控制从设备连接走向生态协同

2026年上海工博会上,傲拓科技正式推出基于鸿蒙操作系统、搭载国产高性能处理器、集成工业级NPU算力的全新一代自主可控PLC,包括NJ600系列大型PLC、NJ400系列中大型PLC以及NJ300系列中型PLC三款,覆盖从中型到大型、单机到冗余的全场景需求。

此次新品的意义,在于其并非从零开始构建国产PLC的自主可控能力,而是采用原有100%国产化的NJ系列作为基础,进一步引入鸿蒙操作系统,探索国产工业控制产品与鸿蒙生态的融合。该系列产品延续了傲拓在中大型 PLC 领域的技术积累,并进一步探索国产 PLC 控制能力与鸿蒙操作系统连接、协同能力的结合,为工业控制设备的自主可控与智能化发展提供了新的技术路径。

其中,NJ 300 系列单机架构主打轻量化、高性价比优势,架构精简、部署灵活、运维便捷,适配各类中小型自动化场景,助力企业降本增效,高效完成智能化升级。

NJ400与NJ600 系列冗余架构具备超高容错能力与故障无缝切换特性,有效规避设备停机、系统异常等生产风险,精准适配高安全、高可靠、高精度的核心工业控制场景,满足各行业差异化工控需求。

本次现场展示的NJ300系列CPU301-0161,即在保留PLC原有工业控制能力的基础上运行OpenHarmony,目前已通过OpenHarmony 5.1.0 Release版本兼容性测评,取得OpenHarmony生态产品兼容性认证与电鸿认证。

同时,PLC 可作为鸿蒙网络节点,与移动端及其他节点建立连接,为设备管理、移动运维和跨设备协同提供统一入口。

在现场演示环节可以看到,当现场传感器与I/O状态进入PLC后,相关数据可通过网络连接和软链接机制传递至鸿蒙终端,应用识别PLC节点并建立软连接,为设备状态查看、移动运维和跨设备交互提供基础。

对于工业现场而言,这意味着PLC与移动终端之间有望建立更直接的交互方式。随着相关应用进一步开发,设备状态查看、现场巡检和部分运维操作可以探索更加灵活的实现路径。

工业通信与可靠性:满足复杂工况下的控制需求。

对于电力、石化、水利等关键工业场景而言,控制系统仍需具备稳定的通信能力、可靠的运行表现,以及适应复杂工况的能力。

在工业通信方面,傲拓此次展示的PLC系列产品集成以太网接口,原生支持 MODBUS/TCP、OPC UA等标准协议,并覆盖ProfiNet、ProfiBus、DeviceNet、CANopen、EtherCat、IEC61850及串口等主流工业总线,可无缝融入各类新老产线通信架构。

在可靠性方面,该系列硬件采用多重冗余设计,支持电源、CPU、I/O、网络冗余,从根源杜绝单点故障;主备实现无扰动无缝切换,切换过程控制输出零中断;配合全智能I/O及带电插拔设计,支持不停机维护,大幅提升运维效率。针对复杂工业环境,产品采用三重隔离设计,支持-40℃~70℃宽温运行,数据源永久保存,确保断电后数据不丢失,满足关键基础设施对连续运行的严苛要求。

在此基础上,傲拓科技还将AI能力融入产品,内置工业级 NPU支持INT4、INT8、INT16、FP16、BF16、TF32 等多种精度运算。双核协同能够灵活适配多任务、多场景并行处理需求。在软件生态方面,产品兼容 TensorFlow、Caffe、TFLite、PyTorch、ONNX NN、Android NN 等多种深度学习框架,为工业智能算法部署与应用提供算力支持。

整体而言,傲拓此次展示的产品并非只是在PLC上增加一个操作系统,而是将国产处理器、工业控制能力、鸿蒙连接机制与边缘AI算力整合到同一产品体系中,打破工业物联网中设备类型繁杂,终端适配难度大、不同设备与系统之间数据难互通、数据孤岛等问题,为国产工业控制设备在自主可控与智能化方向上的进一步发展提供新的探索。

04、从国产PLC到鸿蒙生态:自主可控如何落到产品上?

依托全栈自主架构与高可靠硬件设计,傲拓鸿蒙 PLC 系列可适配多行业复杂工况,覆盖从中小型单机应用到大型冗余控制系统的不同需求,可稳定适配水利水电、轨道交通等场景的高海拔、强电磁干扰环境。

从产品落地来看,傲拓已有的国产PLC产品体系与模块化工程能力,为进一步叠加鸿蒙连接能力提供了基础。例如,深圳市黄田污水泵站国产化自控改造项目采用NJ300单机架方案,配置CPU、数字量输入与输出、模拟量输入与输出及通信模块,形成完整的控制系统。

典型赋能场景:泵站智能控制

在泵站智能控制场景中,通过在 PLC 边缘端嵌入 AI 推理引擎,可进一步拓展设备的智能分析与决策能力。

例如,结合传感器数据与 AI 模型,可对水质异常进行实时识别与预警;通过分析泵机、阀门等设备的运行状态,提前识别潜在故障,实现预测性维护;还可根据设备运行情况动态优化控制策略,综合节能效果可达 10%~30%。

通过将 AI 推理能力融入 PLC 边缘控制环节,原本需要 PLC+工控机+云平台协同才能实现的AI能力,现在在单台傲拓鸿蒙PLC上即可完成。

从国产 PLC 的硬件与软件自主化,到鸿蒙连接能力和边缘 AI 的进一步融合,工业控制的自主可控正在向更完整的产品体系与应用能力延伸。

总结

中大型 PLC 的国产替代,难点不仅在于控制器硬件的自主化,还在于基础软件、开发工具、工程应用经验与产业生态的长期积累。

傲拓此次展示的鸿蒙 PLC,为这一进程提供了一个新的观察样本:在保留 PLC 核心控制能力的基础上,探索国产处理器、OpenHarmony 连接机制与边缘 AI 的结合,为设备互联和智能应用拓展提供新的技术路径。

不过,技术路线的探索并不等同于国产替代难题已经解决。其能否真正形成竞争优势,仍有赖于产品可靠性、软硬件自主程度、工业场景适配、安全机制及长期工程实践的持续验证。对于中大型 PLC 而言,鸿蒙生态能否成为破局变量,最终还需要由具体应用和长期运行表现来回答。

 

相关推荐