小到各式各样的汽水瓶、塑料袋、食品包装，大到汽车轮胎、工业制造零部件，种类繁多的聚合物产品，丰富着人类赖以生存的物质世界。毋庸置疑，社会经济的高速发展，也为以聚乙烯、聚丙烯为代表的聚合物生产工业，翻开了“黄金时代”的发展序章。
然而，作为典型的流程行业，聚合反应过程与工序十分复杂，在业务需求日新月异、原材料成本上涨以及国内外竞争愈演愈烈的挑战下，许多企业基于现有的过程控制系统，已经无法满足新时代对聚合物安全、稳定、高效生产的需求。
先进工厂也有生产隐疾
某国内聚合物领域的领先企业，坐拥行业一流的大型生产基地，业务覆盖聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯、丁二烯等主流聚合物产品，致力于成为绿色化工和可持续发展的本土典范。作为一家技术主导型化工企业，该企业的聚合物生产装置，全部采用了全球最新的工艺包技术（Hostalen ACP聚乙烯和Spherizone聚丙烯工艺），操作和技术门槛都很高。
在实际生产过程中，由于装置需要频繁调整，年轻操作员操作经验的匮乏，常导致产品质量产生一定波动性。为提升企业核心竞争力，客户对于提升工艺参数稳定性、降低参数波动等，都提出了更高的要求。
此外，对于一座产品种类繁多的大型化工生产基地而言，想要提高产品质量、产量以及装置长期操作的稳定性，提升牌号的切换效率是关键所在。传统的牌号切换会涉及复杂的人员统筹协调，不仅高度依赖牌号参数的手动更改、整定，还会面临生产波动、设备适应、产品形态变化等潜在的不确定性因素，这也给该企业实现降本增效设下了重重阻碍。
Pavilion8助力运营效率飞跃
近年来，随着现代控制理论的不断演进和发展，各种先进控制策略、方法和技术已经在流程工业中得到广泛应用。相较于经典的PID控制，先进过程控制APC系统以多变量预估为核心, 有着不可比拟的优势，包括更强大的适应能力、鲁棒性和预测功能，是化工企业挖潜增效、稳定生产装置、优化产品质量和实现卓越运营的有效利器。
该企业的技术前瞻性与行业地位，让其在选择技术合作伙伴时极为严谨。经过一系列的深入调研，客户最终采用了罗克韦尔自动化的全套先进控制产品套件Pavilion8 Suite，以及独创的基于机理模型和统计模型相结合的工艺计算和非线性、多变量先进控制技术来解决难题。
在基础功能实现层面，Pavilion8以面向服务架构SOA为基础，能轻松与客户现有业务和工厂基础设施进行集成，不仅能对聚合物装置中大量的PID回路进行分析、评价和整定，所内嵌的控制器性能指标计算，更能便于客户对先控系统的投运效果进行动态评估和长期监控，为反应器提供更稳定运行保障。
通过内置数据库，Pavilion8可以重现控制器的历史动作以及控制曲线，方便客户快速进行故障分析预处理。基于独特的混合非线性模型，系统能实现聚合物全过程的控制以及全装置的卡边控制，有力保证预测精度和产品质量稳定。凭借独有的神经元网络外推增益约束专利技术（EGCNN），系统还能保障模型在超出正常生产操作工况时，仍具有良好的精度，为运营效率飞跃保驾护航。
针对该客户过去员工操作经验不足的问题，Pavilion8 基于 Web 图形化界面的实时趋势显示，亦能加深人员对整套先控系统的理解。得益于 Pavilion8 模型的在线编程和修改功能，客户还可以自定义优化目标函数，这对于流程复杂、过程耦合严重的石化生产尤为重要，能更大程度降低辅助物料消耗与能耗，并实现产量更大化。这些都是 Pavilion8 Suite 不同于其他 APC 解决方案的差异化价值所在。
打造聚合物精益生产的典范
现如今，该客户已经成功在两套聚合物装置上进行了APC改造。待项目正式投运后，借助Pavilion8非线性控制器与自动牌号切换软件，操作员只需在菜单中点击按钮，控制器就能按设定自动开启、结束牌号切换，并能自动恢复所有牌号参数和控制参数（如MI、密度、温度、乙烯分压等），无需手动更改和整定。不仅保障了牌号切换一致性、缩短切换时间，更能大大降低员工劳动强度，解决人工调节不及时、不稳定的棘手问题。
不仅如此，在该项目合作过程中，罗克韦尔自动化强大的项目执行能力、软件产品与解决方案、专业Know-How和商务沟通等，均得到了客户的高度认可。其全面的培训、调试和交付服务，也为该客户打消了后顾之忧，该客户计划后期在其他聚合物和化工装置上进行方案移植。
当然，该项目能得以获得客户如此高的评价，还归功于罗克韦尔自动化在聚合物领域的丰富项目经验积累。早在1995年，罗克韦尔自动化就成功实施了第一套聚合物装置APC项目，至今累计完成160多套、共计200余个聚合反应器的先进控制升级，几乎涵盖了已知的各种聚合工艺和催化剂类型。罗克韦尔自动化提供的领先聚合物APC解决方案，也在国内外众多头部聚合物企业的生产基地中发挥着重要的“压舱石”作用。
这套APC解决方案不仅能利用非线性模型，控制不同产品牌号的聚合反应釜，还能对挤压造粒机和聚合物料仓实施先进控制，为产品质量、产量和转化率提供多重保障。据统计，类似项目执行后可获得这些价值点提升：
- 减少装置波动30-50%
- 产品质量波动减少30-70%
- 产量提高2-8%
- 牌号切换时间平均减少20-50%
- 减少等外品2-5%
- 投用率大于95%
作为中国产能最大的石化工厂之一，该客户APC解决方案的成功实施和部署，在行业内极具推广和复制价值。未来，凭借自身强大的技术优势和丰富的项目经验，罗克韦尔自动化也将继续以已所长，投身更多客户的数字化转型赋能之旅，为国内外更多石油化工行业客户的工厂，源源不断地注入数字化、智能化解决方案的能量。
