control automatico

_
_
,

_

.”

,_,__.

_,

“,_.

.

_

__..

.~

j

-

_

_

4
”

.

_,r.

-fil-

íA Y PRÁCTICA

CARLOS A. SMITH

CONTROL
TE’

EDITORIAI
MÉXICO

l

CONTROL
AUTOMÁTlCODEPROCESOS
TEORíA Y PRÁCTICA
Carlos A. Smith
University of South Florida
Armando B. Corripio
Louisiana State University

Versión espaiiola:

SERGIO D. MANZANARES BASURTOIngeniero en Comunicaciones y Electrónica
de la Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Electrónica del Instituto
Politécnico Nacional de México
Revisión:
CARLOS A. SMITH
ARMANDO B. CORRII’IO

LIMUSA

EDITORIAL
MÉXICO

l

ESPAÑA
l
COLOMBIA

l

VENEZUELA
PUERTO RICO

l

ARGENTINA

Versión autorizada en
español de la obra
publicada en inglés por
John Wiley & Sons,Inc.

con el título:
PRINCIPLES AND PRACTICE OF
AUTOMATIC PROCESS CONTROL
0 John Wiley & Sons, Inc.
ISBN 0-47 1-88346-8

Elaboración: SISTEMAS EDITORIALES TÉCNICOS, S.A. de C. V.
La presentación y disposición en conjunto de
CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS
Teoría y práctica
son propiedad del editor. Ninguna parte de esta obra
puede ser reproducida o transmitida, mediante ningúnsistema
o método, electrónico o mecánico (INCLUYENDO EL FOTOCOPIADO,
ki grabación o cualquier sistema de recuperación y almacenamiento
de información), sin consentimiento por escn’to del editor.
Derechos reservados:
@ 1991, EDITORIAL LIMUSA, S.A. de C.V.
Balderas 95, Primer piso, 06040 México, D.F.
Teléfono 52 1-50-98
Fax 5 12-29-03
Télex 1762410 ELIME
Miembro de la Cámara Nacional de laIndustria Editorial Mexicana. Registro número 12 1

Primera edición: 1991
Impreso en México

(5942)

ISBN 968-18-3791-6

Con todo cariño a
los Smith:
Cristina, Cristina M.,
Carlos A., Jr. y
Sr. René Smith y Sra.
los Corripio:
Connie, Bernie, Mary,
Consuelo

Michael

y

y a nuestra querida tierra natal, Cuba

Prólogo

El propósito principal de este libro es mostrar lapráctica del control automático de proceso, junto con los principios fundamentales de la teoría del control. Con este fin se incluye
en la exposición una buena cantidad de análisis de casos, problemas y ejemplos tomados
directamente de la experiencia de los autores como practicantes y como consultores en
el área. En opinión de los autores, a pesar de que existen muchos libros buenos en los
que setratan los principios y la teoría del control automático de proceso, en la mayoría
de ellos no se proporciona al lector la práctica de dichos principios.
Los apuntes a partir de los cuales se elaboró este libro se han utilizado durante varios
años en los cursos finales de ingeniería química y mecánica en la University of South Florida y en la Louisiana State University. Asimismo los autores hanutilizado muchas partes
del libro para impartir cursos cortos a ingenieros en ejercicio activo en los Estados Unidos y en otros países.
El interés se centra en el proceso industrial y lo pueden utilizar los estudiantes del
nivel superior de ingeniería, principalmente en las ramas de química, mecánica, metalurgia, petróleo e ingeniería ambiental; asimismo, lo puede utilizar el personal técnico deprocesos industriales. Los autores están convencidos de que, para controlar un proceso,
el ingeniero debe entenderlo primero; a ello se debe que todo el libro se apoye en los
principios del balance de materia y energía, el flujo de líquidos, la transferencia de calor,
los procesos de separación y la cinética de la reacción para explicar la respuesta dinámica
del proceso. La mayoría de losestudiantes de los grados superiores de ingeniería tienen
las bases necesarias para entender los conceptos al nivel que se presentan. El nivel de las
matemáticas que se requieren se cubre en los primeros semestres de ingeniería, principalmente el calculo operacional y las ecuaciones diferenciales.
En ìos capítulos 1 y 2 se definen los t&minos y los conceptos matemáticos que se
utilizan en el...