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DCS：工业过程控制的关键，工业互联网落地的基础

核心内容概述

分布式控制系统（DCS）是工业自动化领域的重要组成部分，其以分散控制、集中操作和分级管理为特征，广泛应用于电力、石化、化工、冶金等多个行业。DCS系统具备监控现场数据、遥控现场设备、实现PID控制、连锁控制、顺序控制等高级功能，是工业互联网实现落地的基础性设备。

主要观点

• DCS系统在工业过程控制中具有不可替代的作用，是实现生产数据采集、处理和全流程控制的关键系统。
• DCS市场发展经历了四个阶段：初创期、成熟期、扩展期和变革期，当前正处于技术升级和向工业互联网转型的关键阶段。
• DCS与PLC在功能和应用场景上有明显区别，DCS侧重于模拟量控制，PLC侧重于逻辑控制。
• 国内DCS市场已进入稳定增长期，预计未来几年复合增速将保持在5%-6%之间，主要增长动力来自售后服务市场、环保型项目及政策支持。
• 国产品牌在技术积累、性价比、售后服务等方面优势明显，进口替代进程持续，2016年市占率已达42%。
• DCS的信息化、集成化和包容性是未来发展方向，其在工业互联网中扮演重要角色，是连接工业生产、供应链和产业集群的基石。

关键信息

DCS系统结构与功能

• 三级一线结构：包括过程级（现场控制站）、操作级（操作员站、工程师站）、管理级及通信网络。
• 过程级：负责现场数据采集、转换和初步处理，包括现场仪表、I/O单元、继电器柜及过程控制站。
• 操作级：负责监控、操作和系统组态修改，包含监控软件、实时数据库和组态软件。
• 管理级：实现生产调度、管理信息传输等功能，是DCS向更高层次发展的重要标志。
• 通信网络：是DCS系统的核心，分为设备层、过程控制站与操作级之间的中间层、以及操作级与高层管理的上层网络。

DCS与PLC的区别

• 设计原理：DCS侧重于模拟量控制，PLC侧重于逻辑控制。
• 起源概念：DCS追求完善的控制系统，PLC则聚焦局部控制功能。
• 数据通信：DCS具备更强的数据传输及管理能力，网络结构更开放；PLC协议种类多，通用性较差。

DCS市场发展阶段

• 1980s-90年代中期：发展萌芽期，技术尚不成熟。
• 90年代中期-2000年：初步探索期，国内企业开始崭露头角。
• 2000年至今：进口替代期，国产品牌逐步在中小型项目市场占据优势。

国产品牌优势

• 技术积累：国内主要DCS品牌已有超过20年的发展经验，技术实力显著提升。
• 政策支持：《中国制造2025》等政策推动DCS在智能制造领域的应用。
• 性价比高：国产DCS在性能相近的前提下，价格仅为进口系统的50%左右。
• 售后服务响应快：本地化服务提升了客户满意度，成为竞争优势之一。

DCS在工业互联网中的角色

• 工业互联网本质是通过连接人、数据和机器，实现生产流程的智能化。
• DCS系统作为工业互联网的基础，具备数据采集、处理、控制和监测等功能，是实现工厂级互联和全流程控制的核心。
• 未来DCS将在信息化、集成化和包容性方面持续发展，成为工业互联网实现落地的重要支撑。

投资建议

• 推荐关注企业：和利时（HOLI.O），作为国内领先的自动化与信息技术解决方案提供商，其DCS产品已广泛应用于电力、石化、核电等领域。
• 投资逻辑：公司具备自主研发能力，产品结构持续优化，毛利率提升显著，且在核电等高端领域占据唯一供应商地位。
• 发展趋势：随着工业互联网的发展，DCS市场将持续增长，国产品牌进口替代进程加快，公司未来增长潜力较大。

风险提示

• 宏观经济风险：若宏观经济下行，可能影响项目型市场的发展，进而影响DCS市场增速。
• 进口替代风险：若国产品牌在进口替代进程上不及预期，可能影响相关公司收入增长。

图表目录

• 图1：DCS系统能够实现的功能
• 图2：四代DCS产品结构图示
• 图3：典型DCS系统结构（包含高层管理网络）
• 图4：DCS和PLC是控制类产品中占比最大的两个种类（除运动控制外）
• 图5：和利时HOLLiAS系统融合PLC和DCS产品优势
• 图6：DCS评价主要指标及对应制造核心难点
• 图7：DCS解决核心制造难点的方式
• 图8：2000年至今国内DCS市场大致分为三个发展阶段
• 图9：2017年DCS市场下游应用行业占比
• 图10：2016年国内DCS市场行业竞争格局
• 图11：国产品牌优劣势分析
• 图12：国家对DCS系统发展进行大力支持
• 图13：工业互联网通过三层架构逐步实现
• 图14：和利时2009-2018财年营收情况（亿元）
• 图15：和利时2009-2018财年非GAAP净利润情况（亿元）