Immagine: dispositivo PID utilizzato da Kees Van Der Westen.
Le prime macchine a più caldaie controllavano la temperatura di infusione con un semplice termostato. Avrebbe attivato gli elementi riscaldanti quando la temperatura della caldaia fosse scesa al di sotto di un certo punto per poi spegnerli nuovamente una volta raggiunta la temperatura richiesta.
Tipicamente nelle macchine per caffè espresso questi due setpoint sono a poca distanza l'uno dall'altro, in modo tale che gli elementi si accendono ad una temperatura più bassa ma non si spengono fino a quando non raggiungono una temperatura più alta, di poco oltre il setpoint di temperatura. Questo è un esempio del concetto noto come isteresi. Ciò fa sì che la temperatura continui a fluttuare intorno al punto di regolazione.
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. I primi controller PID sono stati adattati alle macchine per caffè espresso di Andy Schecter e David Schomer nei primi anni 2000. Da allora sono diventati comuni su macchine sia a caldaia singola che a più caldaie, rendendo la temperatura molto più stabile e facile da controllare.
I controller PID funzionano variando la quantità di potenza utilizzata, piuttosto che avere gli elementi completamente accesi o completamente spenti, come nel termostato. Il controller PID apporta costantemente piccoli aggiustamenti alla potenza utilizzata per mantenere costante la temperatura,