“PID” solo significa “Proporcional, Integral, Derivado”.
Un “PID”, en términos de una máquina de espresso, generalmente significa “un controlador de temperatura PID”. (Un controlador PID también se puede usar para controlar la presión, pero eso es mucho menos común).
Lo que hace, intenta controlar la temperatura del agua de preparación con mucha precisión.
No es algo fácil de hacer, por dos razones:
1) el elemento calefactor (en casi todas las máquinas expresso) solo puede encenderse o apagarse, y no puede cambiarse a la mitad o al 15% de energía; usted está calentando la caldera con 1KW más o menos de energía, o ‘ Dejándolo enfriar.
2) medir la temperatura del agua (con sensores asequibles) tiene un intervalo de tiempo: incluso si puede introducir el sensor directamente en el agua de preparación, el sensor tarda un tiempo en reaccionar, pero generalmente el sensor se “atasca” en el exterior del sensor. caldera (porque es más fácil y más segura que perforar agujeros en la caldera presurizada), de modo que hay tiempo adicional a medida que el agua calienta el metal de la caldera.
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Conseguir que el agua llegue exactamente a los 92,4 grados C (o lo que sea que elija la temperatura de colado) con un interruptor de encendido / apagado de fuerza bruta y una medición de temperatura retardada requiere un poco de engaño.
Lo que hace un controlador PID es encender y apagar el elemento calefactor regularmente (aproximadamente una vez por segundo en la mía), y ajustar el tiempo relativo entre encendido y apagado para que pueda “fingir” poder hacer girar el elemento “media potencia” si está encendido durante medio segundo, luego se apaga durante medio segundo, es (lo suficientemente cerca para estos fines) que ejecuta el elemento a media potencia. Si lo encendió durante 0.1 segundos y luego lo apagó durante 0.9 segundos, eso es 10% de potencia.
A continuación, utiliza medidas de temperatura y, lo que es más importante, la velocidad con la que cambia la temperatura, y ajusta ese ciclo de trabajo de encendido / apagado para intentar obtener la temperatura exactamente correcta.
El elemento “P” – “Proporcional” se refiere a hacer que la potencia del calentador sea proporcional a la diferencia de temperatura (la diferencia entre la temperatura medida actualmente y la temperatura objetivo), por lo que si la tiene configurada para 92 grados y mide 25 grados, probablemente establecerá el calentador a máxima potencia. Si la temperatura medida es superior a 92 grados, apagará por completo el elemento. Sin embargo, hay un problema: dado que la medición de temperatura tiene un retraso de tiempo, si todavía tiene el elemento en funcionamiento total cuando la medición alcanza los 92 ° C, el retraso significa que ya ha sobrepasado la temperatura objetivo debido a que tuvo el calentador trabajando a tope por demasiado tiempo. El truco “P” aquí es reducir la potencia del elemento a medida que te acercas a la temperatura objetivo: puede cambiar a la mitad de potencia cuando llega a 82C, luego a la cuarta potencia a 87C, y tal vez al 10% a 90C. Eso significa que la temperatura se acercará a la temperatura objetivo mucho más lento, por lo que el “exceso” será menor.
Que por sí mismo a menudo es “lo suficientemente bueno”. Un problema que tiene es “caída”, ya que es necesario que exista una diferencia de temperatura para que el parámetro P “decida” encender el calentador, en promedio estará un poco por debajo de la temperatura objetivo. Este es el truco que el parámetro “I” resuelve. Este es el parámetro “integral”, y efectivamente dice “si la temperatura ha estado baja por un tiempo prolongado, ajuste la potencia un poco, si solo ha estado baja brevemente, intente usar solo un poco de potencia”. Esto significa que incluso el parámetro P dice “solo somos una temperatura objetivo pequeña pero inferior, solo usemos el 1% de energía”, el parámetro I puede decir: “Oye, hemos estado medio grado baja por más de un segundo ahora”. ¿Qué tal si usamos un poco más de energía para hacer que volvamos a la temperatura un poco más rápido?
(El parámetro “D” es, en mi experiencia, raramente usado para controlar máquinas expreso de temperatura).
Hay un excelente artículo de wikipedia sobre el control PID: controlador PID, pero probablemente necesita un poco de explicación preparatoria para los recién llegados sin antecedentes.
