新型工业化开启下一轮增长周期，工业控制市场趋势分析

电子发烧友网报道（文/周凯扬）随着制造业接连开启降本增效，借助新方案提高自动化水平成了拉动制造业资产投资的主要驱动力，也将拉动工控行业的市场总值增长。在各国纷纷推行政策加速新型工业化这一进程的前提下，工控市场也在去年呈现出了不一样的趋势，尤其是中国市场。

国产中小型PLC 发展迅猛，全国产大型PLC 蓄势待发

作为工业自动化系统的核心组件，PLC这一控制设备的国产化渗透率呈现了较好的势头。以汇川科技为首的国产 PLC 厂商，凭借持续的推陈出新，在中小型 PLC 市场站稳了脚跟。比如汇川就在去年工博会上发布了新一代 AM 系列中小型 PLC，AM300/AM500。

据统计，在中国 PLC 市场，去年国产中小型 PLC 设备的渗透率再度提高了 5%左右，达到了 35% 以上。其中汇川科技在小型 PLC 产品的市占率更是达到了15%，位居内资首位。但以全球PLC 市场来看，离第一名的西门子还是有着一定的差距。

除了中小型PLC 的国产化趋势外，多数国产工控自动化厂商也在突破威廉希尔官方网站 壁垒，积极规划补充大型 PLC 产品。在大型PLC所用的电子元件、工业实时操作系统等，目前也开启了国产化进程的第一步。比如去年年底，华龙迅达就和龙芯中科发布了基于龙芯 3A5000 高性能四核处理器的PLC，JIC PLC 8010。

JIC PLC 8010的整体性能已经达到了国际领先水平，最高可连接 65535 个 I/O 点，2ms 任务周期可驱动 512 个伺服，运行时间抖动小于 20 微秒。搭配龙芯32/64 位的 LoongOS 操作系统，华龙迅达自研编译器JIC IAP 和运行时 JIC RTE，JIC PLC 8010可谓已经彻底摆脱了对国外产品的依赖。

中高端工控MCU导入加速，入局者增加

在工业 4.0 时代带来的数据驱动、智能化和高度自动化转型下，工业控制坐稳了 MCU第三大下游应用领域的位置。无论是上面提到的 PLC 控制器、仪表还是电机/变频器，都少不了 MCU 这一核心组件。据统计机构预计，至2026年，全球工业控制MCU市场规模达约35亿元，在市场规模持续扩张的走势下，MCU厂商在该市场有着很大的利润空间，尤其是开始走高端化的国产 MCU 厂商。

过去的工控 MCU 以稳定性、可靠性为主，可随着 PLC 控制逻辑关系、电机控制算法愈发复杂，通信/拓展模块的数量增多，也驱使着更高算力、更多 I/O 接口的工控 MCU导入加速。目前诸如工业机器人之类的应用，已经对控制器的性能提出了挑战，所以高性能、高集成度已经成为未来工控 MCU 的趋势。

从去年发布的一批工控 MCU 新品来看，55nm的工艺已经开始淡出视野，与车规 MCU 一样，40nm 及以上的半导体制造工艺将会是新一轮中高端工控 MCU采用的方案。与此同时，MCU厂商也会尽可能采用更高性能的 CPU 内核，以及更多的片上资源来设计产品。

无论是 Arm，RISC-V 还是自研内核IP，都在去年迎来了一波井喷，在边缘AI 计算上发力，MCU 厂商在工控 MCU 的设计上拥有远超以往的灵活性。此外过去主要发力消费电子市场的 MCU 厂商，也倾斜了研发重心，加入了工控 MCU 的设计行列。

高精度和智能化，工业传感器设计的新蓝图

在工业控制的感知层中，各项工业传感器起到了至关重要的作用，被广泛用于制造、维护以及实时监控等场景中，比如伺服系统中的光电编码器、MEMS 传感器等。随着先进制造进一步提高了控制的复杂程度，我们也需要高精度的传感器来解决这一问题。

比如在对于工业检测精度要求超高的半导体制造领域，比如半导体晶圆缺陷检测等，就需要用到超高分辨率的图像传感器，分辨率高达 8K 以上。同时为了保证晶圆厂在缺陷检测流程上的效率，往往还需要用到堆栈、全局快门等威廉希尔官方网站 提供高速成像。

工业传感器的另一大发展趋势就是智能化，在传感器节点中集成智能算法，能够显著减少 OT网络的计算负载。尤其是在预测性维护这一用例中，通过在 MCU 和电机、振动或温度传感器间分配信号处理和AI 计算的工作，可以显著提高异常检测等应用的性能，并进一步优化功耗。

5G 与工控融合发展，千座全5G 连接工厂落地中

工业作为现代化的重要引擎，同样需要新一代的信息通信威廉希尔官方网站 来为新型工业化提供关键的数字基础设施底座，而5G 则是其中引领创新的代表。从 HMS 统计的数据来看，工业无线网增速最快，年增长幅度达到 22%，5G 在工业无线网中目前虽然占比较少，却也得到了重视，尤其是在国内。

例如工业和信息化部在近日印发了《2023 年 5G 工厂名录》，其中遴选了 300 家全国各地已经建成的5G 工厂，覆盖了 24 个国民经济大类。其中以通用设备制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业以及电气机械和器材制造业的5G 工厂数量居多。这都得益于前年印发的《5G 全连接工厂建设指南》，推动万家企业开展建设、建成 1000 家 5G 工厂。

5G 全连接工厂具有多方面的优势，一是超大的带宽允许全方位无死角检测，从而加强品质管理；第二，5G 的低时延特性可使得预测性维护更加灵活，通过柔性生产提高效率，配合极高的可靠性，可实现仓储物流的智能调度。最后是超大的连接数（mMTC）相比其他少布线的无线通信方式，5G 更容易实现大批量的部署和管理。

同时面对工控系统重边缘实时计算越来越高的算力要求，业内也在积极开发面向工控领域的 5G 算网产品，在工业 OT 软硬件解耦和IT/OT 融合的趋势下，借助网络内生算力提供工业控制的底座。也正因如此，5G 芯片、模组以及网关厂商也在积极布局，加快5G与 PLC、DCS 等工业控制系统融合。

TSN威廉希尔官方网站 铺开，打通工业网络底层连接

尽管经历了数十年的发展，当下工业网络仍存在多标准难兼容的问题，为此需要一个统一的网络威廉希尔官方网站 打通底层网络，而 TSN这一时间敏感网络威廉希尔官方网站 ，凭借极低的端到端时延和高可靠性数据传输，成了不二之选。

在上面提到的《5G 全连接工厂建设指南》中，也提到了鼓励企业综合用TSN等新型网络威廉希尔官方网站 ，推动工业控制网络互通，加快 IT/OT 网络融合。不过仅凭软件拓展是无法将TSN功能包含在内的，需要支持的以太网硬件模块。

好在目前主流芯片厂商，诸如 NXP、TI、瑞萨、ADI 等都在积极推进 TSN网络芯片，从而支持相关设备厂商进行网络终端设备和交换设备的开发。即便是拥护EtherCAT、PROFINET的厂商们，也都在开发和支持PROFINET over TSN之类的产品。

写在最后

去年年底，工信部等八大国家部门联合印发了《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》，其中就提出到2027年，我国传统制造业高端化、智能化、绿色化、融合化发展水平明显提升，有效支撑制造业比重保持基本稳定，在全球产业分工中的地位和竞争力进一步巩固增强。但在这样的局面下，“大而不强”“全而不精”的问题依旧严重，因此如今全面赋能新型工业化已经成了关键目标，工业控制市场当下的趋势无一不在为这一目标献力。