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íA Y PRÁCTICA

CARLOS A. SMITH

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

Versión espaiiola:

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

EDITORIAL
MÉXICO
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LIMUSA
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Versión autorizada en español de la obra publicada en inglés por John Wiley & Sons, con el título: PRINCIPLES AND PRACTICE OF AUTOMATIC PROCESS CONTROL 0 John Wiley & Sons, Inc. ISBN0-47 1-88346-8 Inc.

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 ningún sistema o método, electrónico o mecánico (INCLUYENDO EL FOTOCOPIADO, ki grabación o cualquier sistema de recuperación yalmacenamiento 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 la Industria 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 la práctica del control automático de proceso, junto con los principios fundamentales de la teoría del control. Con este fin se incluye en laexposición 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 se tratan los principios y la teoría del control automático de proceso, en la mayoría de ellos no se proporciona al lector la práctica de dichosprincipios. 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 han utilizado muchas partes del libro para impartir cursos cortos a ingenieros en ejercicio activo en los Estados Unidos y en otros países. Elinterés 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 de procesos industriales. Los autores están convencidos de que, para controlar un proceso, el ingeniero debe entenderlo primero; a ello se debe quetodo 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 los estudiantes de los grados superiores de ingeniería tienen las bases necesarias para entender los conceptos al nivel que se presentan. El nivel de lasmatemáticas 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 estudio de los sistemas de control de proceso. En los capítulos 3 y 4 se explican los principios de la respuesta dinámica del proceso. En estos capítulos se...