摘　要
本文從集散控制系統、現場總線控制系統、數控裝置、可編程控制器、工業PC幾方面入手，全面回顧總結了我國工業控制計算機產業的歷史與現狀，分析了該產業的發展趨勢， 并提出了相應的對策。
關鍵詞：工業控制計算機系統，工業PC散控制系統，趨勢，策略

前言 
由于計算機技術、控制技術、網絡技術和通信技術的迅猛發展，各種自動化手段的發展與相互影響，呈現以下特點。
（１）各種自動化手段之間界限越來越模糊
　　高校的專業合并與滲透，工業控制計算機系統、自動化、信息技術改造傳統產業、機電一體化、數控、先進制造技術、CIMS之間的技術、專業、學科之間的界限越來越模糊，似乎也沒有必要把它們分得很清楚，這是實際的需要，發展的需要，技術發展的必然。
（２）各種控制系統之間融合是大勢所趨
　　在今后相當長的一段時間內，FCS、IPC、NC/CNC與DCS、PLC將會相互補充、相互促進、彼此共存。PLC、DCS、NC/CNC、IPC、FCS等雖然設計的初衷不一，各有特色，各有適宜的應用領域，自然也各有不適應的地方，但技術上都知道學人之長，補己之短，PLC、DCS學習提高到已失去傳統意義上的自己，可以看出各種控制系統之間融合是大勢所趨，不可阻擋。
（３）渴望單一現場總線
　　現有FF、Profibus、WordFIP等８種現場總線為國際標準，據說最近將增加到12種，現場總線和以太網的捆綁、以網到底等。在這種發展態勢下、各種現場總線在技術上的爭論反而少了，市場競爭依然激烈。科技部“十五”攻關項目，怕加入WTO后，有不正當競爭之嫌疑減少到近百個，重大20多個，重點70多個。和工控機有關的項目三個均為重點項目：
改造傳統產業：沈陽（機械工業重鎮）試點；
先進制造技術與信息化：CIMS應用；
過程控制系統：模糊是哪種現場總線，主要是要很好構成完整系統，搞好應用。
　　對我國理應如此，哪個現場總線也不是我國的原創，我國不存在什么技術優勢，自然也沒有包袱，因此，如何在現有現場總線基礎上，構成適合國情的、適合某些領域的系統，搞好應用，提高經濟效益這是主要精力所在。
　　工業控制計算機的應用領域迅速擴大。過去工控機主要應用于過程控制，如電、煤、化、油等連續化、流程化的生產過程；制造自動化，如機械、電子、汽車等離散加工的生產過程；單機自動化，如數控機床、智能儀器儀表，機器人、汽車電子化、變頻調 速 電動機、電子化家用電器、醫療器械等產品機電一體化等。今后，應特別關注工控機應用的新的增長點：環保、公用工程、道路與交通、樓宇與社區、農業與農村、家庭等。
1、工控機的發展趨勢
　　工控機及其應用的發展是與信息化、數字化、智能化的世界潮流和計算機技術、控制技術、網絡技術、顯示技術（尤其是現場總線和控制網絡）的發展密切相關的。
2000年世界上工業控制計算機市場為300－400億美元，其中DCS60億美元，嵌入式系統60－70億美元，FCS20－30億美元，IPC70－80億美元，PLC70－80億美元，數控70－80億美元。并以每年10－15％的速度增長。
１．１ DCS（集散控制系統）
雖然現場總線為基礎的FCS發展很快，并最終取代傳統的DCS，但FCS發展有很多工作要做，如統一標準，儀表智能化等。而傳統控制系統的維護和改造還需要DCS，因此FCS完全取代傳統的DCS有個較長的過程。
當前工業控制計算機仍以大系統、分散對象、連續生產過程（如：冶金、石化、電力）為主，采用分布式系統結構的分散型控制系統仍在發展。由于開放結構和集成技術的發展，促使大型分散型控制系統銷售增加。DCS1997年銷售為45億美元，2000年為60億美元。世界上主要DCS供應商為：Honeywell、Bailey、Westing、House、ABB、Foxboro、L＆N、Siemens、EuRo、橫河、日本山武霍納威爾等。
在工控機中DCS是受計算機影響最大、反應最快的一種。DCS主要發展趨勢為：
　　（１）DCS向綜合方向發展，由于標準化數據通信鏈路和網絡的發展，將各種單（多）回路調節器、PLC、工業PC、NC等工控設備構成大系統、以滿足工廠自動化要求，并適應開放化的大趨勢。
　　（２）DCS向智能化方向發展，由于數據庫系統、推理機能等的發展，尤其是知識庫系統（KEB）和專家系統（ES）的應用，如自學習控制、遠距離診斷、自尋優等，人工智能會在DCS各級實現。和FF現場總線類似，以微處理器為基礎的智能設備、如智能I/O智能PID控制、智能傳感器、變送器、執行器、智能人機接口、可編程調節器相繼出現。
　　（３）DCS工業PC化，由IPC組成DCS成為一大趨勢，PC作為DCS的操作站或節點機已經很普遍，PC－PLC、PC－STD、PC－NC等就是PC－DCS先驅，IPC成為DCS的硬件平臺。
　　（４）DCS專業化，DCS為更適合各相應領域的應用，就要進一步了解這個專業的工藝和應用要求，以逐步形成如核電DCS，變電站DCS、玻璃DCS、水泥DCS等。
　　現在DCS生產廠家的新產品具有以下特點：系統開放、管控一體化及已有帶先進控制軟件。DCS生產廠家也從事FCS的研發、生產和應用工作。
1.2 數控裝置
　　80年代以來，為適應FMC、FMS、CAM、CIMS的發展需要，數控裝置采用大規模、超大規模集成電路，提高了柔性，功能和效率。
(1)PC化：由大規模集成電路制造技術的高度發展，PC硬件結構做得很小，CPU的運行速度越來越高，存儲容量很大。PC機大批量生產，成本大大降低，可靠性不斷提高。PC機的開放性，Windows的應用，更多的技術人員的應用和軟件開發，使PC機的軟件極為豐富。PC機功能已經很強，CAD／CAM的軟件已由小型機，工作站移植到PC機，三維圖形顯示及工藝數據已經在PC機上建立。因此，PC機已成為開發CNC系統的重要的資源與途徑。
　　(2)交流伺服化：交流伺服系統恒功率范圍已做到1:4，速度范圍可達到：1:1000，基本與直流伺服相當。交流伺服體積小，價格低，可靠性高，應用越來越廣
泛。
　　(3)高功能的數控系統向綜合自動化方向發展：為適應FMS、CIMS、無人化工廠的要求，發展與機器人、自動化小車、自動診斷跟蹤監視系統等的相聯合；發展控制與管理集成系統，已成為國際上數控系統的方向。
　　(4)方便使用：改善人機接口，簡化編程、操作面板使用符號鍵，盡量采用對話方式等，以方便用戶使用。
　　(5)柔性化和系統化：目前數控系統均采用模塊結構，其功能覆蓋面大，從三軸兩聯動的機床到多達24軸以上的柔性加工單元。自80年代以來，以數控機床為主的各類柔性生產系統應運而生。按其規格、自動化程度和控制方式的不同，可分為柔性制造單元、柔性制造系統、柔性流水線、獨立制造島、計算機集成制造系統和智能制造系統等。
　　(6)小型化：由于半導體電路高度集成化、封裝三維化、電路板插三維化、使NC裝置進一步小型化，在NC裝置的操作單元用TFT（薄膜晶體管）彩色液晶顯示器、觸摸屏取代CRT，厚度僅為CRT的1/4等。
　　（７）高速化：所謂三高是指高的主軸轉速、高的快速移動速度和高的換刀速度。為實現高速加工，主軸必須高速化，AC主軸馬達最高速為180000轉／分；最高進給速度120米／分；換刀速度1s；加速度2g。
　　（８）高效化：實現高效加工，縮短非切削時間和加工周期的關鍵是提高PMC（可編程機床控制器）的處理器，隨著處理內容復雜化，PMC的編程語言成了問題，雖然C語言和PASCAL已經實用化，但為置換梯形圖語言，還需要使用順控流程圖(SFC）那樣的視圖用語言。
　　（９）高精度：提高加工精度，高分辨率旋轉編碼器必不可少。為在超精密加工領域能實現0.001微米的精度，必須開發超高分辨率的編碼，0.0001微米最小設定單位的NC裝置。為在加工中即使負荷變動伺服系統的特性也保持不變，還需采用控制和魯棒(R0bust)控制。在伺服系統的控制中，用高速微處理器，采用基于現代控制論前饋控制、二自由度控制、學習控制等。其數字控制系統的跟蹤誤差不超過２微米。
　　(10)機械智能化：在NC領域內是一種新技術，所謂機械智能化功能，是指機械自身可補償因溫度、機械負荷等引起的機械變形的功能。這就需要檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號的電路。這種傳感器自身具有信號處理功能，所以叫智能傳感器。人工智能將實用于處理信號的PMC中。
　　(11)診斷維修智能化：故障的診斷與維修是NC重要技術。基于AI專家系統的故障診斷已存在，現在主要是建立用于診斷故障的數據庫。把NC裝置通過Intranet和Internet與中央計算機相連接，使其具有遠距離診斷的功能。進一步的發展是予維修系統，即在故障將要發生前把將要發生故障的部件更換下來的系統，它需要通過智能傳感器、高速PMC及大型數據庫來實現。
�煛�(12)復合化成為機床發展主流。所謂復合加工�烳ultitask Machining可以定義為能完成各種各樣的加工工序而不需要手工干預的一種加工能力。它具有工件一次安裝后進行車削、鉆削；攻螺紋和銑削的功能，從一個工序到另一個工序工件的傳送是自動的，在加工過程中工件的裝也都是自動的。其優點很多。
1.3 PLC（可編程序控制器）
目前，全世界約有PLC生產廠家約200家，生產300多個品種。全球PLC發運件數1998年為1456萬件，1999年為1620萬件，2000年達到1778萬件。在1995年發運的PLC中，按最終用戶分：汽車占23％；糧食加工占有16.4％；化學／制藥占14.6％；金屬／礦山占11.5％；紙漿／造紙占11.3％；其它占23.6％。由于CIMS、工程自動化和過程控制等大系統和復雜的應用要求，PLC主要發展趨勢為：
(1)高功能、高速度、大容量、加大模擬量的發展方向，形成與ＤＣＳ相抗爭的大系統。
(2)網絡化和通信 強化通信能力是ＰＬＣ重要發展方向。網絡以太化已經很成功，并注意到現場總線的發展。
(3)編程語言多樣化IEC61131－3規定了5種編程語言：梯形圖(LD離散 美、日)、順序功能圖(SFC批量、機械 歐洲）、功能塊圖(FBD過程 歐洲）、結構文本(ST）和指令表（IL德、日）。為適合不同應用場合和不同國家應用習慣的要求，允許在同一個PLC程序中使用多種編程語言。
（４）PLC和其他工控機聯合，PLC和其他控制系統之間界限越來越模糊，在應用方面也出現了類似的情況。最流行的向PC技術融合，PLC日益加速滲入到DCS中，PLC走進CNC的領地。PLC自身控制也分散化。在實時性要求不太高的場合，出現了軟PLC用軟件實現PLC功能應用。相對PC為基礎的控制，優勢在小型PLC上。資料顯示，I/O64點以下的銷售額占整個PLC的47％，I/O64～256點的占31％，兩者之和為78％。在PLC使用成熟的美國，35萬家小型企業只有30％使用PLC，這種情況表明小型PLC的發展潛力還很大，而以OEM形式出現形成的機電一體化比例逐步增加。
（５）EIC（電氣傳動、儀表、計算機）一體化，實現電氣傳動控制、儀表控制和計算機控制一體化，這是鋼鐵工業自動化使用較多而又急需的控制系統。這也是PLC最重要的發展趨勢。國外著名PLC生產廠家有：A-B公司、Siemens、GE－FANUC、Modican電子公司、法國TE公司、三菱電子公司、OMRON電子公司等。
1.4 IPC（工業PC）
因PC機硬、軟件資源豐富、產量大、價格低，為廣大技術人員所熟悉和認可。家用電腦逐步普及。目前，PC機占通用計算機95％以上。這是工業PC熱的基礎。搞工控的專家和技術人員自然想賦予PC總線更高的使命，擬讓它在過程控制、制造自動化、樓宇自動化等方面扮演重要角色。作為與DCS、PLC成鼎足之勢的IPC市場在擴大，尤其是在我國。因實時操作系統，編程語言等的較好解決，IPC將得到更好發展。IPC蓬勃發展的主要表現為：
(1)各大PLC制造廠商，如Siemens、Rockwell Automation、GEFanuc、三菱電機均推出自已品牌的IPC產品，這表明這些PLC的巨頭已接受了IPC的技術路線。權威人士指出“PLC時代肯定已經過去”雖然PLC的功能依然保留，但形式可能變化；
（２）微軟公司Windows CE進軍嵌入式OS市場這對于工業自動化市場無疑是一個標志性事件。
（３）嵌入式PC
嵌入式計算機：“嵌入”(Enbeded)到設備內部，提供用戶接口，管理數據輸入、輸出、指導設備工作的計算機。嵌入式系統的定義：以應用為中心， 以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機。
在中國目前，在嵌入式設計中使用最多的還是80386和80486等，這種CPU性能價格比高，有In-Tel、IBM、Cyixs、AMD和TI等著名CPU制造商支持。豐富的軟件（包括操作系統、開發工具和應用軟件）支撐。
嵌入式PC能在惡劣環境下（如高溫、潮濕和震動等）長期可靠工作。嵌入式PC平均無故障時間(MBTE)為100000～150000小時，而臺式機僅為10000～15000小時。硬件、軟件和工業PC差不多。
1.5 傳感器的發展趨勢
傳感、通信、計算機技術構成現代信息的三大基礎，80年代是個人計算機，90年代是計算機網絡，預計21世紀第一個10年熱點很可能是傳感、執行與檢測。
傳感器的作用主要是獲取信息、是信息技術(1)高功能、高速度、大容量、加大模擬量的發展方向，形成與DCS相抗爭的大系統。
(2)網絡化和通信 強化通信能力是PLC重要發展方向。網絡以太化已經很成功，并注意到現場總線的發展。
(3)編程語言多樣化IEC61131－3規定了5種編程語言：梯形圖(LD離散 美、日)、順序功能圖(SFC批量、機械 歐洲）、功能塊圖(FBD過程 歐洲）、結構文本(ST）和指令表（IL德、日）。為適合不同應用場合和不同國家應用習慣的要求，允許在同一個PLC程序中使用多種編程語言。
（４）PLC和其他工控機聯合，PLC和其他控制系統之間界限越來越模糊，在應用方面也出現了類似的情況。最流行的向PC技術融合，PLC日益加速滲入到DCS中，PLC走進CNC的領地。PLC自身控制也分散化。在實時性要求不太高的場合，出現了軟PLC用軟件實現PLC功能應用。相對PC為基礎的控制，優勢在小型PLC上。資料顯示，I/O64點以下的銷售額占整個PLC的47％，I/O64～256點的占31％，兩者之和為78％。在PLC使用成熟的美國，35萬家小型企業只有30％使用PLC，這種情況表明小型PLC的發展潛力還很大，而以OEM形式出現形成的機電一體化比例逐步增加。
（５）EIC（電氣傳動、儀表、計算機）一體化，實現電氣傳動控制、儀表控制和計算機控制一體化，這是鋼鐵工業自動化使用較多而又急需的控制系統。這也是PLC最重要的發展趨勢。國外著名PLC生產廠家有：A-B公司、Siemens、GE－FANUC、Modican電子公司、法國TE公司、三菱電子公司、OMRON電子公司等。

２　國內工控機發展概況
２．１ “九五”前有關的工控機的攻關項目及其進展情況
1983年工業控制計算機列入國家計算機系列普及發展規劃，在國家的大力支持下，經過全國工業控制計算機行業共同努力，如機電部組織的全國首屆工業控制計算機機型優選；國家計委、機電部、化工部、建材局聯合組織的首次全國工業爐窯控制系統的優選；全國工業PC開發委員會的工作；工控專委的控制網絡協作網的工作等，使我國工控機得到發展。
“七五”期間，完成工業過程自動控制、重點機械CAD，柔性制造系統和設備開發、機器人、大規模集成電路、計算機系統、計算機軟件等國家攻關計劃。
“八五”期間，電力電子新器件、電力電子器件應用技術、數控技術及設備、大型工業過程自動化技術、傳感器技術、工業機器人的應用等列入國家攻關計劃。
“九五”期間，工業過程實時控制與優化商品化工程軟件，微馬達及微細加工、檢測技術、傳感器技術、新一代全分布式控制系統、現場總線系統與智能儀表、數控技術與設備工程化、CAD、CIMS等攻關或863項目。現場總線已取得進展，’98多國儀器展上已展出ＨART及智能儀表系統。成功實現了模擬和數字雙向通信同時進行互不干擾。數控技術與裝備工程化中，數控技術也取得顯著進展。正在為實現兩個50％（國產數控機床市場占有率50％，數控系統占國產數控機床配套需求的50％而努力。
這都對我國工業控制計算機技術、產業、應用發展起重大促進作用。
1996年，我國工控機市場規模為105－127億元人民幣，其中工業PC機及板卡25－30億元；嵌入式計算機（含控制器）15－20億元；PLC規模是15－17億元；DCS系統15－20億元；數控系統15－20億元；進口機電設備配套控制設備約20億元。
1999年，我國工控機市場規模約為150－190億元人民幣，其中工業PC機及板卡30－40億元；嵌入式計算機（含控制器）20－30億元；PLC規模是25－30億元；DCS系統25－30億元；FCS系統2－3億元；數控系統20－25億元；進口機電設備配套約25－30億元。
２．２ ＤＣＳ（集散型控制系統）
由于我國傳統產業改造和新建工程項目對DCS的急需，80年代從國外引進了幾百套DCS來裝備石化、冶金、電力、化肥等企業。我國工業自動化儀表行業同時從國外引進技術，與外商合作合資組裝生產國外DCS，并逐步實現國產化。如：我國重慶自動化儀表所和上海自動化儀表所開發的DJK－7500，航天的友力－2000、電子六所的HS1000和HS2000、北京康拓公司的KT6000、天津中環DCS－2001、上海新華XDPS、浙大中控SuperconJX、杭州威盛公司的FB－2000等系列分散型控制系統。上面列舉的廠家生產DCS千多臺，不少的廠家生產達到相當大的規模，年生產能力上百臺，年產值達億元至數億元，已具備很強的競爭能力并有很好的信譽。在技術上形成了可初步與國外產品抗衡的產業。現已在國家大型石化、冶金、電力工程為代表的全國各行業千多個典型工程中推廣應用。如和利時HS－DCS集散系統從1993年開始生產，截止1999年11月生產200多臺，近三年（97、98、99年）均為50臺左右，產值１億元人民幣，廣泛應用于電力系統，鍋爐、熱電系統、化工行業、輕工行業，建材行業、冶金行業、變電站、核電站、市政。和利時HS－DCS集散系統代表了我國DCS的水平。
根據化工部信息中心統計，化工行業在1995年就安裝DCS446套，1997年達671套，年增長率為22.6％，主要用于化肥189套、氯堿33套、有機化工47套、一般化工52套。
全國1996年DCS市場銷售15－20億元人民幣，其中國產DCS約占市場5％（近100套）約１億人民幣。
近年來，采用國產DCS產品的用戶上升很快，已占50％左右，表明國產DCS的市場占有相當比例（40％以上）。這一市場年增長率達30％。
國產ＤＣＳ系統多應用于中小系統，主要領域為：電力37％、化工18zai％、石化１１％、輕工８％、建材６％、其他２０％。
大系統也有一定應用 如和利時、新華均有多套系統在300ＭＷ機組上的應用就是重要標志。
２．３ 數控裝置
1995年我國國產數控機床（不計經濟型）國內市場占有率已降到23％，若按價值計算估計小于10％，還應該指出這２３％的國產數控機床約９０％以上配備的還是國外的數控系統。上述數控的嚴峻局面是長期以來多種因素造成的。其中一個重要因素是，數控系統包括相配套的伺服、主軸驅動單元和電機、長期為少數工業發達國家所壟斷。而在冷戰時期，其中的高檔產品對社會主義國家屬戰略禁運物資。我國的數控技術長期不能自立。
由于重視了可靠性，由于電子元件集成度提高，采用ＰＣ硬件平臺，外購件質量提高，工藝裝備和質量測試手段和國外水平基本相同，這使我國自主產權的數控系統的質量大大提高，可靠性已達到國外水平產品的可靠性指標已達到近4000小時，接近國際先進水平�牎�
伺服和主軸驅動技術有了很大進展。在“八五”攻關中，攻克了交流全數字伺服和主軸驅動，技術水平趕上了國外，但工程化和產業化進展不理想。因此，與國產數控系統配套仍多數是直流伺服或交流模擬伺服與主軸驅動。在絕大多數的實際生產使用條件，伺服和主軸驅動的品質完全可以等同于國外的交流全數字伺服。但是，與國外已經全部采用交流全數字伺服相比，仍是令人遺憾的差距。亟待在“九五”產業化攻關中努力趕上去。“九五”實現了產業化攻關目標，國產數控機床市場占有率為50％，數控系統占國產數控機床配套需求的５０％。產值數控化率已達到20％以上。
關鍵技術取到重大進展，完成了數十年來的夙愿。多座標聯動，10家已上企業可承擔從大型龍門五座標聯動加工機床到高精度臺式立、臥轉換型五座標聯動加工機床的各種產品的制造；商品化生產的高精度數控車床、車削中心等的精度、性能可與國外著名廠商的相媲美，突破了對我國航天、軍工部門的高技術裝備的封鎖；三高指標的提高，加工中心的主軸轉速可達12000ｒ／minj，進給40m／min，換刀速度可達1.3S。
從最近幾次機床展覽會上可以看出，針對中國市場，國外公司如西門子等，展出中低檔數控和中低檔數控機床來競爭，占領中國市場。主要廠商有法那克、西門子、日本安川、三菱等。
中國數控主要生產廠商：航天、華中、沈陽計算技術所、北京機床所等。
經濟型數控裝置，步進電機驅動的經濟型開環控制具有成本低、低慣量、無漂移、無累積定位誤差，能迅速加減速和停機等優點，但有丟步現象和加工精度較低等缺點。微步（細分）驅動、閉環控制技術提高了步進電機的位置控制精度，運行穩定性和平均輸出扭矩。經濟型數控是我國一大特色。經濟型數控基本滿足國內機床更新和改造的要求，且可少量出口，經濟型數控裝置國內主要生產廠家：南京大方數控公司、常州電機電器總廠、西寧高原工程機械所、西安微電機所、南京九天數控技術公司等。
２．４ ＰＬＣ（可編程序控制器）
國內ＰＬＣ形成產品化生產的企業約30多家，年產量超過1000臺的不到10家。主要生產單位有：蘇州機床電器廠、上海香島電機制造有限公司、機械部北京機械工業自動化所、江蘇嘉華實業有限公司、蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、遼寧無線電二廠、上海船舶運輸科學研究所、杭州新箭電子有限公司、杭州拓峰計算機有限公司等。國內產品市場占有率不超過10％。
1996年銷售約９萬臺套，其中進口８萬臺套（用１．２億美元），總計約合人民幣１５億元。ＰＬＣ在我國至今未形成產業，在DCS、FCS、IPC、數控、PLC五大工控中，PLC是國產比重最小的一種，原來的一些生產單位，現也多以國外代理或推廣應用PLC為主了。
２．５ ＳＴＤ總線模板系列
由于STD小型結構特別適合小型化的嵌入式控制系統，硬件結構支持多主系統等特點，STD總線模板系列產業化工作獲得很大成功，并為廣大用戶所熟悉和認可。STD總線模板系列曾在我國輝煌過，主要因為產業化做得好，占領了自己的市場，現仍有不少老用戶需要STD總線產品。
２．６ 工業ＰＣ
自1992年以來，我國工業PC機市場極為活躍，1993年成為中國的工業PC年，國產工業PC機市場也保持著穩定發展的勢頭。
根據統計，全國工業PC機的OEM產品海關進口額1996年為27億元人民幣，年增長率29％。
據不完全統計，我國工業PC主要有研華、研祥、威達、磐儀、大眾、艾雷斯、康泰克、研揚、艾訊、康拓、華控、華北、超拓、浪潮、四通工控、聯想工控、宏拓工控、長城工控、方正工控、六所、驪山公司等廠商。1999年銷售達12億元，國產工業PC已占40％以上。是數控、DCS、FCS、PLC、IPC等主要工控機品種中，國產率最高的一種。這與I/0是我國工控最強項密切相關。估計不久（幾年內）IPC就主要是國產化產品的天下。
２．７ ２０００年市場規模
據了解，2000年我國能源、冶金、石化、化工、建材、輕紡等部門，需要１０萬套工業控制系統；石化系統12000多套生產裝置都需要DCS控制，其中近百套骨干裝置要采用先進優化控制（一套先進控制軟件價格約50萬美元）；化工系統40％的企業要采用計算機控制；電力系統每年新裝1000多ＫＷ發電機組都需要DCS實現監控，200多個地區、3000多個縣的電網調度系統，幾萬個變電站需要遙控裝置；全國工業爐窯在“九五”期間有７０％要完成計算機控制；全國輕工系統40多個行業的50萬家企業需要工控系統幾十萬套；洗衣機、電冰箱、微波爐、空調設備都需要微控制器（包括單片機、單板機）的數量高達上千萬套。2000年市場規模達到170－207億人民幣，其中：
（１）工業PC：化工、電力、輕工、石化、及機械等行業需要工業PC及OEM產品幾十萬套，35～45億元；
�� （２）嵌入式計算機：家用電器等行業需要嵌入式計算機ＯＥＭ產品，單片機、單板機、控制器，家電等配套控制器1500～2000萬臺，25～30億元；
（３）PLC裝置：爐窯、機床、機械、冶金、各種生產線、鐵路、水處理設備等需要PLC裝置20萬套，25～30億元；
（４）DCS系統：石化、化工、電力、冶金等行業需要DCS系統工程1500套，30～35億元；
（５）FCS系統：石化、化工、電力、冶金等行業試點采用FCS系統，3～4億元；
（６）數控裝置：機械、建材、輕工、能源、冶金等行業需要CNCS萬套，20～25億元；
（７）進口成套設備配套控制系統30～40億元。
近幾年來，我國工業控制計算機得到快速發展，年增長速度達10－15％，有幾種品種系列國產比重在增加。如工業PC占40％、DCS占40％、數控占20％、PLC占10％以下。
２．８ 幾個主要領域“十五”需求情況
電力：水電工程、水電改造以及農村電網改造與建設，預計需求量比“九五”增長10－15％；冶金：冶金企業技術改造，預計維持“九五”的需求水平；
石化：隨著國產工控機系統性能和可靠性的提高，企業技術改造將會增加國產化系統的比例，預計需求比“九五”增長５％；
環保：環保工程將是國家“十五”發展的重點之一，預計比“九五”增長150％；
交通：隨著高速公路、鐵路、城市交通等建設和改造，對交通控制、監督、管理及新型運輸工具的自動化提出了要求。預計比“九五”增長50％；
建筑：隨著現代建設和城市居民小區的建設速度進一步加快，這是工控機應用 不可忽視的一個領域，“十五”需求預計比“九五”增長60％；
西部大開發：西氣東輸、基礎設施、環保等一系列工程項目建設，對工控機提出新的需求，市場十分廣闊。
3. 我國工控機發展策略
3.1 我國工控機發展制約因素
制約我國工控機發展的因素很多，主要如下四點：
（1）工業企業效益不好，就投資類需求看出，我國還沒有很好完成工業化任務（正處在工業化中期），傳統工業改造的任務十分繁重，因我國經濟基礎不好，東南亞金融危機，人民幣不貶值，這都使企業直接效益不好，因此向工業投資力度明顯不足，往往是新建工業企業設備因錢少，只考慮機（機械），不考慮“電”或“控制”（微電子、電力電子、計算機 和工業控制計算機），因此，一次投資較多的DCS、大型PLC、工業PC等工控機，NC、FMC、FMS等數控，以及CAD、MB、機器人、自動化立體倉庫、交流電動機調速器等設備很少被采用。已建成的工業企業需要改造也缺“電”的投資，因而形不成工控機的需求。投資力度不足是主要的，在計劃體制下，設計院知識更新慢，設計不選用先進設備也是一個因素。
（2）微電子技術落后，不能很好支撐工控的發展。工控要配套的集成電路、電力電子器件，關鍵外部設備和系統軟件等基本依靠進口，致使工控機整機產品開發周期較長，投入市場的產品除STD總線、工業PC機、DCS、經濟型數控只形成小批生產外，所有工控產品均未形成規模生產，如：FCS、數控、PLC、變頻調速器等產量少，很難形成產業，容易受到國外新機型的沖擊。
我國已下定決心，加大投入給政策，盡快把軟件產業、集成電路搞上去。
（3）我國的工控機人才整體水平不高。工控機產品開發和推廣應用對人才要求較高，都要即懂機又懂電，即懂工控機硬軟件 又懂應用工業工藝的復合人才。這類復合人才我國比較缺乏，人才使用機制又不盡合理，因此工控機的成果不多，為數不多的成果也難商品化和推廣應用，形不成規模市場，整體效益很難體現。
（4）我國（工控機）企業對市場不適應。尤其是國有企業由封閉到開放；由計劃體制到社會主義市場經濟；由只管生產不管銷售，到面對技術、質量、價格激烈競爭的世界市場。企業在制度、組織、管理、技術等方面均需要改革和創新，以提高適應能力和競爭能力；以提高經濟運行效率和經濟效益。但這均有個過程，需要時間。
3.2 入世（WTO）后的影響
（1）以現場總線為基礎的FCS
在我國開發、應用較好的，如LONWORK、CAN、HART沖擊較小，最有發展前途的Ethernet沖擊也較小，因在計算機網絡中應用非常廣泛。現場總線FF、Profibus影響要大些，因我們的開發、應用均還開始不過幾年。
（2）嵌入式系統總體上來說沖擊較小，用于消費類電子產品如洗衣機等已開發應用。過程控制、制造自動化領域也已開發并開始應用。
（3）DCS除大系統企業仍以進口為主，中小系統DCS我國已具有較強競爭能力（技術上可以抗衡，價格上有一定優勢）。
（4）IPC繼國產PC占70%以上市場之后，國產IPC也將占50%以上份額。
（5）PLC國內市場仍會在一段較長時間內被A-B、西門子、GE-FANUG、ModicanTE（法）、三菱電子、OMRON七大家為代表的國外廠商占領。
（6）數控市場主要被西門子、FANUC、西班牙等占領。國產數控開始從一席之地，逐漸加大分額。
（7）傳感器 因基礎微弱，特別是微機械加工技術已成為我國微傳感器發展的瓶頸。和美、日、歐洲有一定差距。今后，我們必須對微傳感器的研究工作給予特別的重視和投入，落實研究計劃。這對我國儀器綜合實力的發展和增加具有十分重要的戰略意義，是我國未來儀器儀表繁榮的發動機，儀器儀表智能化是現場總線及FCS的基礎，是我國發展工控，迎頭趕上的突破口和必由之路。
3.3 我國的發展策略
3.3.1 認清形勢，轉變觀念
工業控制計算機、儀器儀表是信息技術的源頭，屬于高科技產業，加入WTO更是首當其沖。我國工控機市場需求不旺；國外廠商的激烈競爭，并占領大部分市場份額；我國工控機廠商數量多，但規模小，競爭實力不足。在這種形勢下，我們應如何發展我國的工控機產業呢？首先是轉變觀念，觀念的陳舊將是阻礙我國工控機發展的最大障礙。
（1）對工控機系統重要性認識不夠。更多的是將其作為裝備類產品的一般的輔機配套，沒有作為整機的關鍵部分。
（2）強化國際分工觀念。世界計算機產業結構，產品結構和市場結構的變化使得計算機研究開發，產品生產、市場銷售日益國際化。我們就要適應這個變化了的形勢，根據自身情況，揚長避短，參與國際分工。及時調整產品結構。在國際分工中取得比較優勢。
（3）強化大行業觀念。傳統的部門、地方條塊分割造成投入的分散，科研力量分散和低水平重復嚴重、部門壟斷、地方保護、嚴重制約行業發展。打破條塊分割，發揮大行業群體中各自的優勢，走專業化、規模經濟的路子。
3.3.2 策略
（1）發展有我國特色的產品，應用系統。我國經濟發展已由輕工階段進入以建筑和汽車為代表的消費重工階段、家電控制。但這又和50年代優先發展重工業不同，對產品的技術水平要求要高得多，我國又不可能大量更新設備，因此，用工控機改造傳統產業，尤其是重工業，化學工業改造更要加快步伐。“十五”攻關項目中的改造傳統產業沈陽機械工業重鎮試點就是一個重要步驟。不少產品急待更新換代，建筑智能化，重工業中機械產品（建筑機械、汽車）機電一體化是重要途徑。相應的工控機大有用武之地。
（2）以應用促發展。進口的工控機的廣泛應用，將直接給予我們眾多產業的效率帶來革命性的變革，這就是我國倡導“應用與世界同步”的基本出發點。經濟發展上新臺階，工控機應用成為不可忽略的強有力的手段。有條件的單位要從幫助搞應用規劃、計劃開始、搞好培訓；搞好示范應用系統；搞好售前、售中、售后服務。尤其重要的是通過長期工控機應用，摸索出自己的長處，有個絕活，在競爭中就可立于不敗之地。（3）合資是成功的模式之一。外資進入企業，對工控機的技術、管理、生能力等方面帶來許多新活力，對工控機產業的發展起到不可低估的作用。有人說，合資公司是一種技術嫁接工業，結出的果實當然不錯。
（4）保持漢字應用的領先地位。為方便我國的應用，工控機必須采用漢字。我們這個12億多人使用漢字的國家，在這方面有優勢，并要不忘記把這個領先地位保持下去。據王選院士講，漢字應用我們已無大優勢可言。
（5）推進現代化企業制度改革，提高企業對市場的適應能力和競爭能力。堅持通過改革進一步解放和發展生產力。一方面要通過企業內部的改制、改組和改造，進行制度創新、組織創新、管理創新和技術創新，實現國有資產的優化組合，實現國有企業轉機建制和自我完善；另一方面要通過企業之間的兼并、重組，實現社會資源的合理流動和優化配置，既立足于建立新機制，又立足于促進管理的現代化。堅持改革進一步把企業推向市場。促進企業的生產經營、資本經營、技術開發等一系列活動都圍繞市場來運作。
（6）開放式工控系統中可能包括各種不同的產品，它們之間互連，資源共享就要求有開放的體系結構，要求硬件模塊化，接口標準化和產品系列化，開放的結構在技術上兼顧今天的水平和今后發展。
開放系統：從概念上說，是指在界面、服務與對應用軟件支持方式上遵循有關國際標準（包括行業標準）的系統，它有充分詳細并公開的說明，由于工程化的應用軟件的使用：在廣泛的系統之間移植，應用軟件不作變化或變化甚微；在本地或遠程系統之間，應用軟件可實現互操作；在系統之間，交互作用方式（或風格）簡單、易學、易用。
（7）工控機要跟上計算機發展的步伐
從工控機特點可知道開發生產和應用也有其特色，需要即懂工控機硬、軟件，又懂應用工藝的復合人才，難度較大，需要機型相對穩定。象PC機286、386、486、奔騰、P2、P3、P4發展那樣快，工控機就沒有做工作的相對穩定時間、工控機開發、生產、應用將一事無成。但計算機近幾年發展很快，新技術，如多媒體、面向對象、模糊控制、人工智能、現場總線、網絡和虛擬技術等層出不窮，工控機應不失時機的吸收適合工控機發展的新技術，而不要過多強調工控機的個性，以利于加速工控機的應用發展。
（8）行業聯合 搞工控機、工業自動化儀器儀表行業，應在現場總線這個標準下，在“九五”攻關這個技術基礎上，按股份制方式組織起來，形成一個有一定開發、生產能力的集團公司，技術起點高、有國內推廣應用、服務的優勢，是個發展我國FCS的機會。
（9）創新與知識產權保護 世紀之交，經濟全球化已成為不可逆轉的潮流，加入WTO亦是大勢所趨，中國的市場必然要與國際市場融為一體。這就意味著，在以高科技為主要內容、以知識產權為保障的激烈市場競爭中，我國科研機構、高新技術企業不可避免地要同積累了豐富知識產權保護經驗并擁有大量知識產權的發達國家企業進行面對面的競爭。就目前的情形看，我們在與科技有關的知識產權國際競爭方面面臨的形勢還是十分嚴峻的，不僅表現為自主知識產權的數量少，更大的問題是質量差。要想在競爭日趨激烈的高科技領域中占據一席之地，并使我們在全球化的經濟發展中處于有利地位，就必須從戰略的高度上充分重視知識產權的問題。從某種意義上來說，競爭勝敗關鍵因素之一，就在于能否建設一個完善的知識產權制度，并通過知識產權保護形成一個公平、合理的技術創新環境，一個激勵科技人員發明創造，激勵科技成果轉化和產業化的創新機制，一個有效率、井然有序的創新秩序。加強與科技有關的知識產權保護工作，通過知識產權保護和管理促進原始性創新，提高科技持續創新能力，發展高科技，已迫在眉睫。
（10）創新與人才 加強科技創新，增加科技持續創新能力關鍵是人才。建立公平、合理、有效運行的激勵機制是充分發揮科技人才的積級性和創造性的重要扛桿。科技成果及知識產權歸屬政策是調整技術創新中各方利益關系的重要手段，在此問題上，世界各國做法不盡相同，但它的趨勢是放權讓利。我國《科技計劃項目研究成果知識產權歸屬管理辦法》的基本思想也是“放權讓利”。
（11）民族意識與經濟增長世界上無人懷疑中國市場是巨大的，同時政府仍在采取各種措施拉動市場需求。然而，如何利用這個市場，拉動工控機產業的發展，卻是擺在業內人士面前十分嚴峻的課題。要用好這個市場，除志士仁人不懈的努力和充分利用WTO對發展中國家的優惠政策。重要的是倡導民族意識，弘揚民族精神，學習別國優秀的民族文化，如日本“版塊文化”，韓國的民族意識，使中國的項目用中國造的產品，中國的市場拉動中國經濟的增長。
（12）搞企業的核心競爭力——品牌。我們經常說要提高IT企業的核心競爭力，而這種能力在國際市場上的直接體現就是品牌。入世，同時加大了對內和對外開放的力度，減少了對沒有競爭力的企業的保護，使國內企業必須致力于提高自身的生存能力，提高自身品牌在國際市場上的認知度，只有全球范圍內的產業競爭才有可能使我們的國有品牌有機會成為世界的品牌。
（13）遵守游戲規則。用IT業內常說的一句話就是，加入這場游戲競賽就不能違反游戲規則。
（14）市場和技術發展需要單一的現場總線——以太網Ethernet/IP。市場和技術發展需要單一的現場總線，如果通過制定新的標準來實現（IEC正在這樣做），需要很長的一個過程和時間。因此，現場總線應該轉向以太網，IT產業健康快速發展的以太網/IP技術已經全面迅速進入工業自動化領域。為此，建議主管部門抓住網絡發展的新機遇，努力發展我國自己的現場總線網絡產業。
（15）嵌入式系統應用面寬、發展前景好。