La macchina per caffè espresso

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Ultra moderno

EM 4.03 Come funziona un PID

In questo video, ti guidiamo attraverso il funzionamento di un controller PID e spieghiamo cosa significano P, I e D. 

Le prime macchine a più caldaie controllavano la temperatura di infusione con un semplice termostato. Il termostato attivava le resistenze quando la temperatura della caldaia scendeva al di sotto di un certo punto e poi le spegneva nuovamente una volta raggiunta la temperatura richiesta. 

Tipicamente, con le macchine per caffè espresso questi due set point sono a poca distanza l'uno dall'altro, in modo che gli elementi si accendano a una temperatura più bassa ma non si spengano fino a quando non raggiungono una temperatura più alta, di poco oltre il set point della temperatura. Questo è un esempio del concetto noto come isteresi. Ciò si traduce nella continua fluttuazione della temperatura intorno al set point.

Oscillazioni di temperatura in una caldaia controllata con a termostato.

Anche la temperatura della caldaia supererebbe continuamente il setpoint superiore perché nel momento in cui le resistenze vengono spente, sono ancora calde e forniscono energia all'acqua. Una volta che la caldaia si è raffreddata alla temperatura minima, anche la temperatura 'sottodimensionerà' a causa del tempo necessario agli elementi per riscaldarsi nuovamente prima che possano iniziare a riscaldare l'acqua.

Questo ritardo significa che anche se i set point superiore e inferiore sono molto vicini o identici, la temperatura continuerà a fluttuare attorno al set point, limitando la precisione di un termostato-sistema controllato.

Il PID (Pproporzionale iointegrale Derivativo) consente di controllare la temperatura in modo più preciso. Da quando Andy Schecter, Gregory Scace e David Schomer (vedi lesson 4.01) hanno adattato i primi controllori PID alle loro rispettive macchine, i controllori PID sono diventati comuni su macchine sia a caldaia singola che a più caldaie, rendendo la temperatura molto più stabile e facile da controllo.

I controller PID funzionano variando la quantità di energia utilizzata, piuttosto che avere gli elementi completamente accesi o completamente spenti,