takingMarch | April 2005 53CONTROLF

taking
March | April 2005 53
CONTROL
For years, the question of roaster controls has been a
source of contention within the modern coffee roasting community.
How much control is too much (the law of diminishing returns?),
and how little is too little (do you like flying by the seat of your
pants?). These are just some of the questions that are batted back
and forth by coffee roasters. Moreover, questions about control
often lead to discussions that get to the heart of coffee roasting—
is it a creative art or a systematic science?Professional roasters and hobbyists
alike have debated control questions ad
nauseam. It seems to matter little whether
an adherent to one school or another is
working on a tabletop or a four-bagger;
there are proponents of each approach in
every roaster size category.
Often, the discussion degenerates
into a West Side Story-style face-off of
backhanded compliments, posturing and
outright demagoguery. Many times those
with the loudest voices, longest careers or
most impressive résumés win by default or
through intellectual intimidation. The craft
adherents accuse the “technology geeks” of
being trapped in a futuristic fantasy where
HAL will one day handle all aspects of the
roasting process. Likewise, proponents of
the coffee roasting as pure science school
accuse the craft roasters of being neo-
Luddites attempting to bar Darwin from
entering the roastery door. Although
it can be quite entertaining to listen
to hardcore partisans of both schools
espouse their orthodoxy, it is rarely, if
ever, very informative.Proportional Integral Derivative
Controllers
One of the biggest control discussions
in the coffee industry lately has
revolved around proportional integral
derivative (PID) controllers: logicbased
controllers that allow the user
to input temperature set points, and
influence the logic. The PID’s ability to
control heating functions is well known
but not well understood by most coffee
professionals. Happily, roasters and
baristas alike are trying to figure out
how to use these tools to better control
their respective processes.
Most new coffee roasters delivered
today have at least a simple PID
controller installed as standard
equipment, and many come with fairly
sophisticated PID profiling controllers.
Most roaster operators, however, have no
clue as to what PID stands for or, more
importantly, how to use this technology
to their benefit.
Those who don’t understand
the technology may use their PID
controllers for set point controlling, or
simply as digital temperature readers.
When roasters use a PID as a set point
controller, they input a set point in
their controller and allow the bean or
air temperature to rise to that point at
which time the controller either sounds
an alarm, shuts off gas to the burner
or both. Although this can work very
well and is a great improvement in
controllability, repeatability and safety
from the stopwatch and trier systems of
the past, it is in fact an underutilization
of a PID controller.
A properly set PID controller, with
a controllable gas train, can help make
coffee roasting a much more exact and
repeatable process, thereby freeing the
roaster to work on other elements of
quality control (namely green coffee
and blending) that are so essential in
the creation and sustainability of great
coffee.Not all roasters will choose to use PID controllers for the roasting
process, and that is their choice, as it should be. However, in order to
make a valid choice, a roaster must understand
existing technologies; what they can and
cannot do for their businesses. A choice made
without evaluating all available information is
a gamble, and why gamble with good coffee?
This article attempts to clarify some of the
mystery that surrounds PID controllers and to
look at what one roastery was able to do with
one roaster in one installation.
PID Basics
So what does PID mean? What is a PID
controller? What is the difference between a
PID controller and PID profiling controller?
PID logic control is used in many of the
better off-the-shelf digital controllers (Watlow,
Omron, Honeywell, Siemens, etc.) and most,
if not all, proprietary coffee roasting control
systems produced by roaster manufacturers.
PID controllers make mathematical calculations to help keep
the actual temperature as close as possible to a desired set point
temperature. In the case of coffee roasting, the set points are
generated along a positive sloping curve. If the PID settings in a
PID array are incorrect, then the system will either be constantly
running to catch up to the desired curve, or
constantly overshooting and undershooting
as the controller attempts to bring the actual
temperature to the set point.
A fully functional PID controller will
generate set points regardless of whether
the PID settings are correct (See Graphs
1 & 2, pages 58–59). For the roaster, the
trick is to find the correct PID settings for
their roaster in its installation. The proper
use of PID controllers is the next logical
step up from manually profiling coffee
through manipulation of the existing time
and temperature curve. A roaster’s existing
time and temperature curve is the curve
that naturally occurs when a single piece of
roasting equipment in a set environment is
roasting a particular coffee, and no changes
are undertaken by the operator until the end
of the roast.
So the question becomes: how do you find the correct PID
settings for your roaster and its control system? For most roasters,
continued on page 56
using a PID controller with a ramping (ramp and soak) or
profiling function, the PID settings will be different than those
used by most proprietary roasting programs. In most cases, offthe-
shelf controllers will require a slightly more aggressive P
value and I value, while the D should be set to zero for coffee
roasting. Many PID profiling controllers contain auto-tune
functions that attempt to assist with PID settings. It has been
our experience however, that auto-tuning functions do not work
well for setting PID values for the coffee roasting process.
To properly set PID settings, it is imperative to understand
what each part of the PID acronym means and its effect on the
logic used to control the heat input:
(P) P, or more accurately, proportional, is the part of the logic
that dictates how aggressively a system will try to acquire the set
point. The larger the P, the faster the controller will ramp up
temperature. If, for example, you set a P value of 1, it will reduce
heat input as it climbs toward the curve so that it will gradually
intersect. If the P is 50, the output will be more aggressive. The
output will remain at 100 percent until very nearly reaching the
point of intersection.
In other words, P defines the distance at which your foot
comes off the gas as you approach a line of traffic. Remember, the
larger the P, the more aggressive the control system and gas train
are (See Chart 1). If P is too aggressive, it will supply energy up
to the point of intersection and then drop immediately to zero
percent output. In a process like coffee roasting where much
of the energy is retained and the product itself will begin to go
exothermic, an aggressive P will often overshoot and, depending
on where in the roasting process this occurs, may eventually fall
behind the curve, causing the control system to constantly chase
the desired profile curve (See Graph 1, page 58).
(I) If P is your gross adjustment on your control system,
then I is the fine adjustment. I, or integral, is the value inputted
to raise the temperature slightly so as to attain set point: the gain.
I values work in an inverse relation to the P values. The larger
the I, the smaller the gain, the smaller the I, the larger the gain
(See Chart 2). Because I is the fine adjustment, I should not
be adjusted until the P value is set. Too much I (low number)
will cause the system to be unstable around the set point, while
too little I will lead to proportional droop, when P is correctly
adjusted (See Graph 2, page 59). Good control of the process is
a function of PI.
(D) Finally, there is the D, or derivative, value. Derivative
is the value that is used to dampen oscillations about a set
point. It is in essence a “super fine” or squelch adjustment. In
our experience, if a controller utilizes a bean probe for actual
temperature control, then there is no need for a derivative value.
However, if a roaster is using environment temperature to
control the process, then a derivative value may be desirable.
The graphs used in this article rely on bean temperature
as the temperature to be used in controlling the function;
environment temperature is logged only and not used for any
calculations, and therefore the graphs have a D value of zero.
Charts 1 and 2 list different P and I values and their relative
effects on output.
Let’s first look at P settings.
P VAL UE I VAL UE
Temperature difference
when output starts to be
less than 100%
1 0 99 degrees
10 0 10 degrees
20 0 5 degrees
30 0 3.4 degrees
Chart 1
What does this mean? If you look at the temperature
difference value of a P of 20, the difference is five degrees, which
means that the output calculated will be 100 percent if the
temperature difference is five, 50 percent when the difference
is 2.5 and zero percent when the difference is zero. So over the
five degrees difference, the output will be scaled anywhere in
between.
Now hold P constant and add different I values.
P VAL UE I VAL UE
Output percentage
at 2.5 degrees difference
20 0 50%
20 20 50.09%
20 10 50.18%
20 0.5 53.6%

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การ
มีนาคม | 2005 53 เมษายน
ควบคุม
ปี ได้รับคำถามที่ตัวควบคุม roaster
แหล่งที่มาของการช่วงชิงงานบนภายในทันสมัยกาแฟคั่วชุมชน
วิธีควบคุมมากมีมากเกินไป (กฎหมายของ diminishing กลับ) ,
และน้อยมีน้อยเกินไป (บ้างเช่นเดินทางโดยนั่งของคุณ
กางเกง?) เหล่านี้เป็นเพียงบางส่วนของคำถามที่ batted กลับ
โดย roasters กาแฟออกมา นอกจากนี้ คำถามเกี่ยวกับการควบคุม
มักจะนำไปสู่การสนทนาที่ได้รับระดับการคั่วเมล็ดกาแฟ —
เป็นศิลปะที่สร้างสรรค์หรือวิทยาศาสตร์ระบบมืออาชีพ roasters และ hobbyists
เหมือนยังคงควบคุมถามโฆษณา
nauseam ดูเหมือนเรื่องเล็กน้อยว่า
เป็นภาคีโรงเรียนหนึ่งหรืออีก
ทำงานบน tabletop แบบหรือ four-bagger;
มี proponents ของแต่ละวิธีใน
ทุก roaster ขนาดประเภท.
มัก degenerates สนทนา
เข้าใบหน้า-off ฝั่งตะวันตกเรื่องสไตล์ของ
backhanded ชมเชย posturing และ
demagoguery ทันที หลายครั้งที่
กับเสียงดังที่สุด ยาวที่สุดร่วมงานกับเรา หรือ
ประวัติที่น่าประทับใจมากที่สุดชนะ โดยค่าเริ่มต้น หรือ
โดยข่มขู่ทางปัญญา เรือ
ยังกล่าวหา "พันธุ์ทิพย์เทคโนโลยี" ของ
กำลังติดอยู่ในจินตนาการมากมายที่
HAL จะหนึ่งวันจัดการทุกด้านของการ
คั่วกระบวนการ ทำนองเดียวกัน proponents ของ
กาแฟคั่วเป็นโรงเรียนวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์
โทษ roasters ยานของ นีโอ-
Luddites พยายามบาร์ดาร์วินจาก
เข้าประตู roastery แม้ว่า
สามารถดาวฟัง
เพื่อ partisans ฮาร์ดคอร์ของทั้งสองโรงเรียน
orthodoxy ของพวกเขา ความคิดเห็น อยู่ ถ้า
เคย มากอีกด้วยอนุพันธ์เป็นสัดส่วน
ตัว
หนึ่งสนทนาควบคุมที่ใหญ่ที่สุด
กาแฟอุตสาหกรรมเมื่อเร็ว ๆ นี้มี
revolved รอบทฤษฎีบูรณาการเป็นสัดส่วน
อนุพันธ์ (PID) ตัวควบคุม: logicbased
ตัวที่อนุญาตให้ผู้ใช้
การป้อนคะแนน ตั้งอุณหภูมิ และ
ตรรกะมีผลต่อการ สามารถของ PID
ควบคุมฟังก์ชันการทำความร้อนเป็นที่รู้จัก
แต่ไม่รู้เรื่องดี โดยส่วนใหญ่กาแฟ
ผู้เชี่ยวชาญ อย่างมีความสุข roasters และ
baristas เหมือนกำลังพยายามคิดออก
วิธีการใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อปรับ
ของแต่ละกระบวนการ
roasters กาแฟใหม่ส่วนใหญ่ส่ง
วันนี้มี PID อย่างน้อย
ควบคุมที่ติดตั้งเป็นมาตรฐาน
และอุปกรณ์ต่าง ๆ มีค่อนข้าง
ซับซ้อนสร้างโพรไฟล์ตัวควบคุมด้วย PID
roaster ผู้ประกอบการส่วนใหญ่ แต่ ไม่มี
เป็น PID ที่ยืนสำหรับอย่างน้อย
สำคัญ การใช้เทคโนโลยีนี้
เพื่อประโยชน์ของพวกเขาได้
คนที่ไม่เข้าใจ
เทคโนโลยีอาจใช้ PID ของ
ตัวควบคุมการตั้งจุดควบคุม หรือ
เพียงแค่เป็นผู้อ่านอุณหภูมิดิจิตอลได้
เมื่อ roasters ใช้หมายเลขผลิตภัณฑ์เป็นชุดจุด
ควบคุม พวกเขาป้อนข้อมูลจุดตั้งใน
ควบคุมของพวกเขาและถั่ว หรือ
อากาศอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นไปที่จุดที่
ที่เวลาตัวควบคุมเสียงใด
ปลุก ปิดแก๊สปิดเตา
หรือทั้งสองอย่าง แม้ว่านี้ได้มาก
ดี และเป็นการปรับปรุงที่ดีใน
controllability ทำซ้ำใน และความปลอดภัย
จากระบบนาฬิกาจับเวลาและเทรียร์ของ
อดีต ที่มันเป็นในความเป็นจริงที่ underutilization
ของตัวควบคุม PID
ตัวควบคุม PID ถูกตั้งค่า กับ
รถไฟควบคุมก๊าซ สามารถช่วยให้
กาแฟคั่วแน่นอนมาก และ
กระบวนการซ้ำ จึงเพิ่มพื้นที่
roaster ทำองค์ประกอบอื่น ๆ ของ
คุณภาพ (ได้แก่ เขียวกาแฟ
และผสม) ที่มีความสำคัญมากใน
การสร้างและพัฒนาอย่างยั่งยืนของดี
กาแฟได้ไม่ roasters จะเลือกที่จะใช้ตัวควบคุม PID คั่ว
กระบวนการ และเป็นทางเลือกของพวกเขา ควรจะ อย่างไรก็ตาม เพื่อ
ทำให้เป็นทางเลือกที่ถูกต้อง การ roaster ต้องเข้าใจ
เทคโนโลยีที่มีอยู่ สิ่งที่พวกเขาสามารถ และ
ไม่สามารถทำธุรกิจได้ เลือกทำ
ไม่ มีการประเมินข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดเป็น
หวย และทำไมทำกับกาแฟดี?
บทความนี้พยายามชี้แจงบาง
ลึกลับที่ล้อมรอบตัวควบคุม PID และ
ดู roastery สิ่งหนึ่งสามารถทำ
roaster หนึ่งในหนึ่งการติดตั้ง.
พื้นฐาน PID
ดังนั้น PID อย่างไร หมายเลขผลิตภัณฑ์คืออะไร
ควบคุม อะไรคือความแตกต่างระหว่างการ
ควบคุม PID และการควบคุมการสร้างโพรไฟล์ PID ?
PID ควบคุมตรรกะจะใช้ใน
ดีกว่าตัวควบคุมดิจิตอล off-the-shelf (Watlow,
Omron, Honeywell ซี เมนส์ ฯลฯ) และ สุด,
ถ้า ไม่ควบคุมการคั่วเมล็ดกาแฟกรรมสิทธิ์ทั้งหมด
ระบบผลิต โดยผู้ผลิต roaster
ตัวควบคุม PID ทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์เพื่อช่วยให้
อุณหภูมิจริงใกล้ที่สุดไปยังจุดตั้งต้อง
อุณหภูมิ ในกรณีที่มีการคั่วเมล็ดกาแฟ ตั้งคะแนน
สร้างตามแนวเส้นโค้งลาดบวก ถ้าการตั้งค่า PID ในการ
PID อาร์เรย์ไม่ถูกต้อง แล้วระบบจะเป็นตลอดเวลา
ทำให้จับได้ถึงโค้งต้อง หรือ
overshooting และ undershooting ตลอดเวลา
เป็นตัวควบคุมพยายามนำจริง
อุณหภูมิการจุดชุด
ตัวควบคุม PID งานจะ
สร้างจุดชุดไม่ว่า
ค่า PID ถูกต้อง (ดูกราฟ
& 1 2 หน้า 58-59) สำหรับ roaster
เคล็ดลับคือการ หาค่า PID ที่ถูกต้องสำหรับ
roaster ของพวกเขาในการติดตั้ง เหมาะสม
ใช้ตัวควบคุม PID จะมีตรรกะ
ก้าวขึ้นจากการรวบรวมสถานะกาแฟด้วยตนเอง
ผ่านการจัดการเวลาที่มีอยู่
และอุณหภูมิเส้นโค้ง Roaster เป็นของที่มีอยู่
เวลาและอุณหภูมิโค้งเป็นโค้ง
เมื่อชิ้นงานที่เกิดตามธรรมชาติ
คั่วอุปกรณ์ในการตั้งค่าเป็น
คั่วเมล็ดกาแฟเฉพาะ และการเปลี่ยนแปลงไม่
ดำเนินจนจบ ด้วยตัวดำเนินการ
ของย่าง
จึงกลายเป็นคำถาม: วิธีทำหาหมายเลขผลิตภัณฑ์ที่ถูกต้อง
ค่า roaster ของคุณและระบบการควบคุม สำหรับส่วนใหญ่ roasters,
ต่อหน้า 56
ใช้ตัวควบคุม PID ด้วยการกระโจน (ทางลาดและแช่) หรือ
สร้างโพรไฟล์ฟังก์ชัน การตั้งค่า PID จะแตกต่างจากที่
คั่วโปรแกรมฟทร์แวร์ส่วนใหญ่ใช้ ในกรณีส่วนใหญ่ offthe-
ตัวชั้นจะต้องมี P สูงขึ้นเล็กน้อย
มูลค่าและมูลค่า ในขณะดีควรตั้งค่าศูนย์สำหรับกาแฟ
คั่ว PID หลายตัวสร้างโพรไฟล์ประกอบด้วย auto จูน
ฟังก์ชันที่พยายามช่วยเหลือ ด้วยการตั้งค่า PID แล้ว
ของเราประสบการณ์อย่างไรก็ตาม ว่า ฟังก์ชันปรับอัตโนมัติไม่ทำงาน
ดีสำหรับการตั้งค่า PID สำหรับกระบวนการคั่วเมล็ดกาแฟ
จะถูกตั้งค่า PID มันเป็นความจำเป็นต้องเข้าใจ
แต่ละส่วนของย่อ PID หมายและผลของการ
ตรรกะที่ใช้ในการควบคุมความร้อน input:
(P) P หรือแม่นยำ สัดส่วน เป็นส่วนหนึ่งของตรรกะ
ที่บอกวิธีอุกอาจระบบจะพยายามซื้อชุด
ชี้ P ตัวใหญ่มาก เร็วกว่าตัวควบคุมจะทางลาดขึ้น
อุณหภูมิ ถ้า ตัวอย่าง คุณตั้งค่า P 1 ลด
ร้อนป้อนเป็นมัน climbs ไปทางโค้งที่มันจะค่อย ๆ
อิน ถ้า P เป็น 50 ผลผลิตจะสูงขึ้น
ผลผลิตจะอยู่ที่ 100 เปอร์เซ็นต์จนมากเกือบถึง
จุดของสี่แยก
ในคำอื่น ๆ P กำหนดระยะทางที่เท้าของคุณ
มาปิดก๊าซเป็นวิธีการเส้นจราจร จำ การ
ใหญ่ P ก้าวร้าวมากขึ้นควบคุมแก๊สและระบบรถไฟ
(เห็น 1 แผนภูมิ) ถ้า P เป็นก้าวร้าวเกินไป มันจะใส่พลังงานค่า
จุดสี่แยกแล้วปล่อยทันทีเป็นศูนย์
เปอร์เซ็นต์ผลผลิต ในกระบวนการเช่นกาแฟคั่วมาก
ของสะสมพลังงาน และผลิตภัณฑ์ตัวเองจะเริ่มไป
exothermic, P การก้าวร้าวจะมัก overshoot และ ขึ้นอยู่กับ
บนซึ่งในกระบวนการคั่ว นี้เกิดขึ้น อาจในที่สุดตก
หลังโค้ง ทำให้เกิดระบบการควบคุมตลอดเวลาไล่
โค้งโพรไฟล์ที่ระบุ (ดูกราฟ 1 หน้า 58).
(I) ถ้า P เป็นการปรับปรุงการรวมระบบการควบคุม,
แล้วฉันจะปรับปรุงดี ฉัน หรือทฤษฎีบูรณาการ ไม่ระบุค่า
ยกอุณหภูมิเล็กน้อยเพื่อให้บรรลุจุดชุด: กำไร
ค่าการทำงานในความสัมพันธ์ผกผันกับค่า P ใหญ่
ฉัน ได้รับการขนาดเล็ก ขนาดเล็กไอ กำไรใหญ่มาก
(See Chart 2) เนื่องจากผมมีการปรับปรุงที่ดี ฉันควรไม่
ปรับจน P ค่า มากเกินไปฉัน (หมายเลขต่ำสุด)
จะทำให้ระบบไม่เสถียรสถานตั้งจุด ขณะที่
น้อยเกินไปฉันจะทำให้สัดส่วนก้มต่ำ เมื่อ P ถูก
ปรับปรุง (ดูกราฟ 2 หน้า 59) เป็นกระบวนการควบคุมดี
ฟังก์ชันของ PI.
(D) ในที่สุด มี D หรืออนุพันธ์ ค่า อนุพันธ์
คือค่าที่ใช้ชุ่มแกว่งเกี่ยวกับชุด
ชี้ มันอยู่ในหัวใจ "ปรับซุปเปอร์" หรือปรับ squelch ใน
ประสบการณ์เรา ถ้าตัวควบคุมใช้โพรบสำหรับถั่วจริง
ควบคุมอุณหภูมิ แล้วไม่จำเป็นสำหรับการพัฒนาค่าการ
อย่างไรก็ตาม ถ้า roaster ที่ใช้อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมเพื่อ
ควบคุมกระบวนการ แล้วค่าอนุพันธ์ได้ประกอบ
กราฟที่ใช้ในบทความนี้อาศัยอุณหภูมิถั่ว
เป็นอุณหภูมิที่จะใช้ในการควบคุมฟังก์ชัน;
อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ระบบเท่านั้น และไม่ได้ใช้ใด ๆ
คำนวณ ดัง กราฟมีค่า D ของศูนย์
แผนภูมิ 1 และ 2 รายการ P แตกต่างกันและค่าและญาติของพวกเขา
ผลออก
ของให้ดูแรกที่ค่า P.
P ค่า UE I VAL UE
ผลต่างอุณหภูมิ
เมื่อผลผลิตเริ่มต้นจะ
น้อยกว่า 100%
1 0 99 องศา
10 0 องศา 10
20 0 องศา 5
30 0 องศา 3.4
1 แผนภูมิ
นี้อย่างไร ถ้าคุณดูที่อุณหภูมิ
ความแตกต่างค่าของ P 20 ข้อแตกต่างคือ ห้าองศา ซึ่ง
หมายความว่าผลการคำนวณจะ 100 เปอร์เซ็นต์ถ้า
ความแตกต่างของอุณหภูมิ 5, 50 เปอร์เซ็นต์เมื่อความแตกต่าง
คือ 2.5 และศูนย์เปอร์เซ็นต์ความแตกต่างเป็น ศูนย์ ดังนั้นกว่า
ห้าองศาผลต่าง ผลผลิตจะปรับทุกใน
ระหว่าง.
ตอนนี้กดค้างไว้ที่ P คง และเพิ่มแตกต่างกันฉันค่า.
P ค่า UE I VAL UE
ผลเปอร์เซ็นต์
ที่แตกต่างองศา 2.5
20 50 0
20 20 50.09%
20 10 50.18%
20 0.5 53.6%

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การ | มีนาคม 2005 เมษายน 53


สำหรับควบคุมปีคำถามของหม้อคุมได้รับแหล่งที่มาของการต่อสู้ภายในที่ทันสมัย

ควบคุมการคั่วกาแฟในชุมชน วิธีการมากเป็นมากเกินไป ( พระเจ้าบรมโกศ ) ?
วิธีการเล็ก ๆน้อย ๆ , และน้อยเกินไป ( เหมือนคุณบินจากที่นั่งของคุณ
กางเกง ? เหล่านี้เป็นเพียงบางส่วนของคำถามที่ถูกมารกลับ
ไปๆมาๆ โดยคั่วกาแฟ . นอกจากนี้คำถามเกี่ยวกับการควบคุม
มักจะนำไปสู่การอภิปรายที่ได้รับหัวใจของกาแฟคั่ว -
มันคือศิลปะที่สร้างสรรค์ หรือเชิงวิทยาศาสตร์ ย่างมืออาชีพและ hobbyists เหมือนกัน

nauseam ได้อภิปรายคำถามการควบคุมการโฆษณา . มันดูเหมือนว่าเรื่องเล็ก ๆน้อย ๆไม่ว่าจะเป็นสานุศิษย์หนึ่งโรงเรียน

หรืออื่นคือทำงานบนโต๊ะหรือสี่แพ็คของ ;
มีผู้เสนอของแต่ละวิธีใน
ขนาดไซด์ทุกประเภท .
มักจะอภิปราย degenerates
ในฝั่งตะวันตกเล่าลักษณะใบหน้าจาก posturing และ

อ้อมค้อมคำชมทันที demagoguery หลายครั้งที่
กับเสียง loudest ที่ยาวนานที่สุด , อาชีพ หรือ
สุดประทับใจแอร์เช S ชนะขาด
ผ่านทางปัญญาหรือการข่มขู่ งานฝีมือ
สมัครพรรคพวกกล่าวโทษเทคโนโลยี " เกรียน "
ติดอยู่ในจินตนาการแห่งอนาคตที่
ฮาล วันหนึ่งจะจัดการทุกด้านของ
ปิ้งกระบวนการ อนึ่ง ผู้เสนอของ

กาแฟคั่ว เป็นโรงเรียนวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์กล่าวหางานฝีมือคั่วเป็นนีโอ -
ลัดดิตพยายามบาร์ดาร์วินจาก
เข้าประตู roastery . แม้ว่ามันจะค่อนข้างสนุกสนาน

เพื่อฟังฮาร์ดคอร์สมัครพรรคพวก
สมรสของทั้งสองโรงเรียนดั้งเดิมของพวกเขามันน้อยมากถ้า
เคย มาก ข้อมูล สัดส่วนอินทิกรัลอนุพันธ์

หนึ่งควบคุมควบคุมการอภิปรายที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมกาแฟ

ช่วงนี้มี revolved รอบสัดส่วนครบถ้วน
อนุพันธ์ ( PID ) ควบคุม : ตัวควบคุมที่อนุญาตให้ผู้ใช้ logicbased

ใส่ตั้งอุณหภูมิจุดและ
อิทธิพลตรรกะ ความสามารถในการทำงานของระบบความร้อนควบคุมเป็นที่รู้จักกันดี

แต่ไม่เข้าใจกัน โดยผู้เชี่ยวชาญด้านกาแฟ
ที่สุด อย่างมีความสุข , คั่วและ
บาริสต้าเหมือนกันพยายามที่จะคิดออก
วิธีการใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อควบคุมกระบวนการของตนดีกว่า
.
คั่วกาแฟใหม่ส่วนใหญ่ส่ง
วันนี้มีอย่างน้อยตัวควบคุมพีไอดี

ง่าย ติดตั้งเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน และอีกมากมาย มาค่อนข้างซับซ้อน ไอดีโปรไฟล์

ส่วนใหญ่หรือผู้ประกอบการ , ตัวควบคุม อย่างไรก็ตามไม่มีเงื่อนงำเป็นสิ่งที่ผิด

หมายถึง หรือมากกว่าที่วิธีการใช้เทคโนโลยีนี้

เพื่อผลประโยชน์ของตนเอง ผู้ที่ไม่เข้าใจ

อาจใช้เทคโนโลยี PID คอนโทรลเลอร์สำหรับตั้งจุดควบคุม หรือเป็นเพียงแค่ผู้อ่าน

เมื่ออุณหภูมิดิจิตอล คั่วใช้ PID เป็นชุดจุด
ควบคุม พวกเขาใส่ชุดจุดควบคุมของพวกเขาและอนุญาตให้

ถั่วหรืออุณหภูมิขึ้นไปที่จุดในเวลาที่ควบคุมด้วย

ปิดเสียงปลุกก๊าซเตา
หรือทั้งสองอย่าง แม้ว่านี้สามารถทำงานได้ดีและมีการปรับปรุงมาก

ยอดเยี่ยมในการควบคุมได้และความปลอดภัย
จากนาฬิกาจับเวลาและระบบเทรียร์ของ
อดีต มันอยู่ในความเป็นจริงของตัวควบคุมแบบพี underutilization
.
อย่างถูกต้องตั้งค่าตัวควบคุม PID ด้วย
รถไฟแก๊สควบคุมได้สามารถทำให้กาแฟคั่วที่แน่นอนมากขึ้น

และกระบวนการทำซ้ำจึงพ้น
คั่วเพื่อทำงานในองค์ประกอบอื่น ๆของ
การควบคุมคุณภาพ ( คือกาแฟสีเขียว
และผสม ) ที่สําคัญในการสร้างและความยั่งยืนของดี

coffee.not ทั้งหมดคั่ว จะเลือกใช้ตัวควบคุมพีไอดีสำหรับปิ้ง
กระบวนการ และเป็นทางเลือกของพวกเขา เท่าที่ควร อย่างไรก็ตาม เพื่อ
ให้ทางเลือกที่ถูกต้อง , คั่วต้องเข้าใจ
เทคโนโลยีที่มีอยู่ ; สิ่งที่พวกเขาสามารถและไม่สามารถทำ
สำหรับธุรกิจของพวกเขา เลือกได้โดยไม่ต้องประเมินข้อมูลทั้งหมด

เป็นเดิมพัน และทำไมเล่นการพนันกับกาแฟที่ดี ?
บทความนี้พยายามที่จะอธิบายบางส่วนของความลึกลับที่ล้อมรอบและตัวควบคุมพีไอดี


ดูแล้ว roastery สามารถทำหนึ่งในหนึ่งการติดตั้งเครื่องคั่วด้วย

.ตัวควบคุมแบบ PID พื้นฐาน
ดังนั้นสิ่งที่หมายความว่า ? อะไรคือตัวควบคุมพีไอดี
? อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวควบคุมพีไอดีโปรไฟล์
และควบคุมหรือไม่
ควบคุม PID ตรรกะที่ใช้ในหลาย
ดีกว่าปิดการเก็บรักษาดิจิตอลตัวควบคุม ( watlow
, Omron , Honeywell , ซีเมนส์ ฯลฯ ) และที่สุด
ถ้าไม่ทั้งหมด เจ้าของกาแฟคั่ว ควบคุมระบบผลิตโดยผู้ผลิต

คั่ว .ตัวควบคุมพีไอดีทำให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์เพื่อช่วยให้
จริงอุณหภูมิใกล้เคียงเป็นไปได้ที่จะต้องการตั้งจุด
อุณหภูมิ ในกรณีของกาแฟคั่ว ตั้งจุด
สร้างตามบวกลาดโค้ง ถ้าการตั้งค่า PID ใน
เรย์ผิดไม่ถูกต้อง จากนั้นระบบจะต้องวิ่งให้ทันตลอดเวลา

โค้งที่ต้องการ หรืออย่างต่อเนื่อง และ undershooting แหก
เป็นความพยายามที่จะนำตัวควบคุมอุณหภูมิที่แท้จริง

การตั้งจุดการทำงานอย่างเต็มที่ตัวควบคุม จะสร้างการตั้งค่าคะแนนไม่ว่า

การตั้งค่า PID ที่ถูกต้อง ( ดูจากกราฟ
1 & 2 หน้า 58 - 59 ) สำหรับคั่ว
หลอกเพื่อหาการตั้งค่าที่ถูกต้องไอดี
คั่วของพวกเขาในการติดตั้งของ เหมาะสม
ใช้ตัวควบคุมพีไอดีเป็นตรรกะถัดไป

ขั้นตอนขึ้นจากโปรไฟล์กาแฟด้วยตนเองผ่านการจัดการของเวลาที่มีอยู่
และเส้นโค้งอุณหภูมิ ของที่มีอยู่
เวลาคั่วและเส้นโค้งอุณหภูมิเป็นเส้นโค้ง
ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อชิ้นส่วนของ
ปิ้งอุปกรณ์ในชุดสิ่งแวดล้อม
คั่วกาแฟโดยเฉพาะ และไม่มีการเปลี่ยนแปลง
จะดำเนินการโดยผู้ประกอบการจนถึงที่สุด
ของอบ .
ดังนั้นคำถามจะกลายเป็น : อย่างไรคุณหาที่ถูกต้องการตั้งค่า PID
สำหรับคั่วและระบบการควบคุมของ สำหรับย่างที่สุด

) ในหน้า 56 โดยใช้ตัวควบคุมพีไอดีด้วยการกระโจน ( ทางลาดและแช่ ) หรือ
โปรไฟล์ฟังก์ชั่นการตั้งค่า PID จะแตกต่าง
ใช้โดยโปรแกรมย่างเป็นเจ้าของมากที่สุด ในกรณีส่วนใหญ่ offthe -
ควบคุมการเก็บรักษาจะต้องก้าวร้าวเล็กน้อย P
คุณค่าและมูลค่า ในขณะที่ D ควรตั้งศูนย์กาแฟ
ปิ้ง หลายไอดีแบบปรับอัตโนมัติ
โปรไฟล์ประกอบด้วยฟังก์ชั่นที่พยายามที่จะช่วยให้กับการตั้งค่า PID . มันมี
ประสบการณ์ของเราอย่างไรก็ตาม ออโต้จูนฟังก์ชันไม่ทำงานได้ดีสำหรับการตั้งค่าค่า PID

สำหรับกาแฟคั่ว กระบวนการอย่างถูกต้องตั้งค่า PID เป็นความจำเป็นที่จะเข้าใจ
สิ่งที่แต่ละส่วนของวิธีการแบบย่อ และผลกระทบต่อ
ตรรกะใช้ควบคุมความร้อนที่ป้อน :
( P ) P หรือถูกต้องมากขึ้น , สัดส่วน , เป็นส่วนหนึ่งของตรรกะ
ที่สั่งการแล้วเลยเถิด ระบบจะพยายามที่จะได้รับ ชุด
จุด ขนาด P , เร็วขึ้นจะทางลาดขึ้น
เครื่องควบคุมอุณหภูมิ ถ้า ตัวอย่างคุณตั้งค่าค่า P 1 จะลดความร้อนในขณะที่ปีนต่อ
เข้าโค้งมันจะค่อยๆ
เซก ถ้า p เป็น 50 , output จะก้าวร้าวมากขึ้น
ผลผลิตจะอยู่ที่ 100 เปอร์เซ็นต์ จนเกือบถึงจุดที่ตัดกัน
.
ในคำอื่น ๆ , P กำหนดระยะทางที่
เท้ามาปิดแก๊สที่คุณเข้าหาเส้นจราจร จำไว้
ขนาด P , ก้าวร้าวมากขึ้น ระบบการควบคุมรถไฟ
และก๊าซ ( ดูตารางที่ 1 ) ถ้า p เป็นก้าวร้าวเกินไปก็จะจัดหาพลังงาน
ถึงจุดตัด แล้วปล่อยทันที 0
% ผลผลิต ในกระบวนการ เช่น กาแฟคั่วที่มาก
ของพลังงานยังคงอยู่ และตัวผลิตภัณฑ์จะเริ่มไป
P จะคายความร้อน ก้าวร้าว มักจะแหก และ ตามที่
ที่ในขั้นตอนการคั่วนี้เกิดขึ้น ในที่สุดอาจตก
หลังโค้ง ทำให้ระบบการควบคุมอย่างต่อเนื่องไล่
โปรไฟล์ที่ต้องการโค้ง ( เห็นกราฟที่ 1 , หน้า 58 ) .
( i ) ถ้า p คือการรวมของคุณบนระบบของคุณ ,
ฉันคือการปรับตัวได้ ฉัน หรือ หนึ่งคือค่าที่ป้อน
เพื่อเพิ่มอุณหภูมิเล็กน้อยเพื่อที่จะบรรลุจุดชุด
: ได้รับผมทำงานในความสัมพันธ์ผกผันกับค่า P ค่า
ผมใหญ่ ยิ่งได้ ยิ่งผม ใหญ่กว่าเข้า
( ดูตารางที่ 2 ) เพราะฉันคือการปรับปรับ ผมไม่ควร
จะปรับจนค่า P ตั้งค่า มากเกินไป ( จำนวนน้อย )
จะทำให้ระบบต้องเสถียรรอบชุด จุด ในขณะที่
น้อยเกินไป ผมจะนำร่วงโรยตามสัดส่วนเมื่อ P
ได้อย่างถูกต้องปรับได้ ( เห็นกราฟ 2 , หน้า 59 ) การควบคุมที่ดีของกระบวนการการทำงานของ pi
.
( D ) สุดท้ายมี D หรืออนุพันธ์ , ค่า อนุพันธ์
คือมูลค่าที่ใช้รองรับการสั่นเกี่ยวกับชุด
จุด มันคือแก่นแท้ของ " ซูเปอร์ดี " หรือระงับการปรับ ใน
ประสบการณ์ของเรา ถ้าตัวควบคุมใช้ถั่วโพรบเพื่อควบคุมอุณหภูมิจริง
,แล้วไม่ต้องมีมูลค่าอนุพันธ์ .
แต่ถ้าคั่วที่ใช้ อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม

ควบคุมกระบวนการ แล้วค่าอนุพันธ์อาจพึงประสงค์ .
กราฟที่ใช้ในบทความนี้อาศัย
อุณหภูมิถั่วที่อุณหภูมิเพื่อใช้ในการควบคุมการทำงาน อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม
เข้าสู่ระบบเท่านั้น และ ไม่ใช้ใด ๆ
การคำนวณและดังนั้น กราฟมี D ค่าศูนย์
แผนภูมิที่ 1 และ 2 รายการที่แตกต่างกันและค่า P และผลสัมพัทธ์ของผลผลิต
.
เราไปดูการตั้งค่า P .
P วาล UE ผมวาล UE

เมื่ออุณหภูมิแตกต่างออกเริ่มจะน้อยกว่า 100 %

1 0 99 องศา 10 องศา

10 0 20 0 5 องศา 30 องศา
0
1
3 แผนภูมินี้หมายความว่าอย่างไร ถ้าคุณดูที่อุณหภูมิ
ความแตกต่างของค่าของ p 20 ความแตกต่างคือ 5 องศา ซึ่งหมายความว่าการแสดงผลค่า

จะได้ 100 เปอร์เซ็นต์ ถ้าอุณหภูมิต่างกันห้า ร้อยละ 50 เมื่อความแตกต่าง
คือ 2.5 และศูนย์เปอร์เซ็นต์เมื่อความแตกต่างคือศูนย์ ดังนั้นกว่า
5 องศาต่างกัน ผลลัพธ์จะถูกปรับขนาดไหน

ตอนนี้อยู่ระหว่าง . P คงที่และเพิ่มที่แตกต่างกันฉันค่า
P วาล UE ผมวาล UE
ผลผลิตร้อยละ 2.5 องศาที่แตกต่าง

20 20 20 50.09 0 50 %
%
%
50.18 20 10 20 0.5 ร้อยละ 53.6 %