滑板自控阀，是由重庆川武仪表有限公司于2010年始自主研发的一类新型的自控阀产品。它采用直通型流道和面密封结构设计，介质流向与阀板动作方向垂直，赋予了此阀与传统Cv3000系列阀门不同的结构特点。此类阀不仅兼具Cv3000系列阀门的使用性能，同时也弥补了Cv3000系列阀门功能性的不足。在Cv3000系列阀门使用不佳的工况场合，如：气固、液固介质；易结晶、结焦和结垢介质工况、粉料输送介质工况；大范围、高精度流量调节场合等，滑板阀都取得了不错的使用效果和更长的使用寿命。

启闭行程短，是滑板阀的另一个结构特点，如下表所示（单位：mm）。行程短，赋予了阀门不仅兼具调节和切断功能，同时也兼具紧急事故下的快速切断功能。

因滑板阀具有比传统Cv3000系列阀门更优异的使用性能和使用寿命，也因其解决了许多工厂自控阀工况下存在的技术难题，被越来越多的用户所采用。

滑板阀启闭（调节）行程短，反应迅速，就决定了在自动化控制过程中，滑板阀PID设定及整定方式与传统Cv3000系列阀门存在差异。想要获得优良的自动控制的稳定性能，就需要明白PID三种纠正算法原理和在调整过程中的作用。

一、算法原理

PID控制输出积分公式如下所示：

对于西门子PLC控制器来说， PID控制输出公式如下所示：

式中：

y：PID输出值

Kp：比例增益

s：拉普拉斯运算符

b：比例增益权重

w：设定值

x：过程值

Tj：积分作用时间

a：微分延迟系数

TD：微分作用时间

c：微分作用权重

二、PID值的作用

首先，P值（比例增益）——来控制当前，误差值和一个负常数P（表示比例）相乘，然后和预定的值相加。P只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时候成立。这种控制器输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系。比如说管道压力，它的预定值是20kg。那么它在10kg的时候会输出100%，在15kg的时候会输出50%，在19kg的时候输出10%，注意在误差是0的时候，控制器的输出也是0。

其次，I值（积分）—— 来控制过去，误差值是过去一段时间的误差和，然后乘以一个负常数I，然后和预定值相加。I从过去的平均误差值来找到系统的输出结果和预定值的平均误差。一个简单的比例系统会振荡，会在预定值的附近来回变化，因为系统无法消除多余的纠正。通过加上一个负的平均误差比例值，平均的系统误差值就会总是减少。所以，最终这个PID回路系统会在预定值定下来。

最后，D值（微分）——来控制将来，计算误差的一阶导，并和一个负常数D相乘，最后和预定值相加。这个导数的控制会对系统的改变作出反应。导数的结果越大，那么控制系统就对输出结果作出更快速的反应。这个D参数也是PID被称为可预测的控制器的原因。D参数对减少控制器短期的改变很有帮助。一些实际中的速度缓慢的系统可以不需要D参数。 用更专业的话来讲，一个PID控制器可以被称作一个在频域系统的滤波器。这一点在计算它是否会最终达到稳定结果时很有用。如果数值挑选不当，控制系统的输入值会反复振荡，这导致系统可能永远无法达到预设值。

三、滑板阀PID调整技巧（针对西门子PLC）

根据我公司的生产实践，PID参数整定时，将整定的目标值设定在工作时目标值的60%～70%之间，这样既可兼顾阀门小开度和大开度下的稳定性能。

1、比例增益系数KP的调节范围一般是：0.1--100。如果增益值取 0.1，PID 调节器输出变化为十分之一的偏差值。如果增益值取 100， PID 调节器输出变化为一百倍的偏差值。可见该值越大，比例产生的增益作用越大。初调时，选小一些（0.2），然后慢慢调大，直到系统波动足够小，再调节积分或微分系数。过大的KP值会导致系统不稳定，持续振荡；过小的KP值又会使系统反应迟钝。合适的值应该使系统有足够的灵敏度但又不会反应过于灵敏，一定时间的迟缓要靠积分时间来调节。

2、积分时间常数的定义是，偏差引起输出增长的时间。积分时间设为 1秒，则输出变化 100%所需时间为 1 秒。初调时要把积分时间设置长些（20），然后慢慢调小直到系统稳定为止。

3、微分时间值是偏差值的变化率。例如，如果输入偏差值线性变化，则在调节器输出侧叠加一个恒定的调节量。大部分控制系统不需要调节微分时间。因为只有时间滞后的系统才需要附加这个参数。如果画蛇添足加上这个参数反而会使系统的控制受到影响。如果通过比例、积分参数的调节还是收不到理想的控制要求，就可以调节微分时间。初调时把这个系数设小（0），然后慢慢调大，直到系统稳定。