概述
隨著微電子技術的發展，計算機在實時過程控制中已獲得廣泛套用，現在人們關心的不僅僅是計算機硬體的性能與價格，同時也越來越多的關注控制軟體的特性和功能。軟體平台(Softw are Platform )是近幾年才興起的一種軟體結構。軟體平台是由基本系統(如作業系統)支持的軟體層面(layer)，把一些通用的服務提取出來，並通過這種方式拓展基本軟體系統。
一般的軟體平台由兩個主要的部分組成，即平台的核心和一些功能服務模組，核心主要負責平台的啟動、停止、功能服務模組的協調、運行管理和對套用進行功能支持等。功能服務模組主要是與平台相關的軟體模組，這些功能模組按照核心的要求被調入、調出與核心共同構成一個運行環境。
用傳統的方式開發往往要從作業系統做起，按照功能逐次往上開發，最下層是系統級服務功能，如傳送訊息等，這些往往占編碼量的55%；向上一層是一些套用服務，最上層才真正是面向用戶的套用。如果按照這種方法去開發，維護費用占70%左右。由於每個套用的底層分類相同，層次功能相近，因而可把下面兩個層次的一般功能進行抽象、概括，與用戶套用分離，編成軟體提供給用戶。
實時過程控制這裡建立了一個 面向中小型系統的實時過程控制軟體平台。通過對常規的PID 算法改進，引入了比例因子和 自學習功能，得到了智慧型 Bang-Bang/比例因子PID(IB —B/ ) 控制算法 。
實時過程控制軟體平台功能和組成
實時過程控制軟體平台功能
實時過程控制軟體平台應具有的功能簡述如下：
（1）用戶界面管理，如統一風格的選單，對話框，框線，滾動條等；
（2）設備集成，為不同的底層設備提供統一的接口形式 ；
（3）為過程提供最佳化的算法和控制 ；
（4）數據存儲，管理和通訊 ；
（5）安全與報警措施。
實時過程控制軟體平台組成
實時過程控制軟體平台包古四個模組：用戶界面模組，運算、控制模組，數據模組和接口、通訊模組等 。
功能模組的設計
界面模組的設計
本軟體平台是基於Windows作業系統的應用程式，因而用戶界面描述檔案是Windows的資源描述檔案，用戶可利用資源編輯器等工具進行二次開發，由於平台界面具有統一的Windows風格，可適應於不同配置的系統，且平台簡單易操作，利用選單和對話框可具體到用戶喜歡的背景顏色、圖案等一些細節。
通過界面模組，使用者經過一系列選單和對話框組合，用戶可以完成選擇迴路、採取哪種控制算法和控制參散輸入等一系列操作 。
運算、控制模組和設計
運算，控制模組是整個平台的運行、控制中心，包括多種控制方式和運算方法。運行該模組，用戶可以選定所期望使用的計算方法、控制方式、需要控制的通道和輸入參數等一系列詳細操作。因為本模組是面向生產點的，而生產點是生產線上最活躍的地區，也是控制的目標，所以運算、控制模組要能做到方案選擇、控制過程的顯示、控制參數的線上修改和實時監控等功能。運算、控制模組包含了當今實時過程控制中的多種常用算法，如 常規PID，積分分離PID，Bang —Bang/PID，動態矩陣 (DMC)，前饋控制以及智慧型Bang-Bang/比例因子PID (IB—B/13)等控制算法。
控制參數的選擇對於沒有經驗的人來說，會有一定的困難。考慮到這一點，此模組設有系統辨識程式，可以通過辨識進行初選系統的起始參數。系統在運行中可能會遇到多種意想不到的問題，從而使控制效果不理想，甚至使系統崩潰。為了避免出現這種情況，該模組具有應急保護措施和報警功能，在實施控制前先輸入被控制量的臨界值，控制過程中系統不斷檢測被控制量的值，一旦達到臨界值，立即採取應急措施並報警，如調整某些控制量、參數等，使系統能安全運轉。
隨著新技術、新算法的不斷出現，運算、控制模組應當是開放的，以便進一步擴充 。
數據模組的設計
在過程控制中，數據模組是數據交換的樞紐。它主要完成數據的實時管理、統計、存儲、維護以及和控制模組間交換數據，資料等功能。其管理的數據包括設備狀態、輸入、輸出控制量和安全、報警信息等。在本過程控制軟體平台中，為了保證數據的可靠性，數據模組對操作者是唯讀不寫的，操作者只可以通過選單和對話框來調度所需的數據。
接到控制模組的程式報警信息後，數據模組記錄下當前時刻，並保存當前時刻的設備狀態和輸出控制量，然後保存前一時刻的輸出控制量。在沒有報警信號的情況下，數據模組每間隔固定時間接收到一個從控制模組傳送來的訊息，開始保存上一個訊息之後的新數據 。
接口、通信模組設計
接口、通信模組是系統能否很好與外界交流的基礎，也是保證過程控制軟體平台可移植性的重要環節。考慮 到各廠商設備的多樣性，它應儘可能地擁有多種類型的接口子程式，以確保可靠性、兼容性。該模組也是開放性的，用戶在第一次使用本軟體平台時應先選擇合適的接口程式，如果在已有的子程式庫中沒有用戶所需要的，用戶可以編寫一個合適的接口子程式，自行將其添加到接口模組中 。
智慧型 Bang-Bang/比例因子PID控制算法
實時過程控制 實時過程控制對於常規PID控制，Bang-Bang控制等算法，在些僅簡單介紹具有智慧型功能的Bang-Bang/比例因子PID控制算法PID控制是目前套用最為廣泛的控制方法，但它的過渡過程較長Bang-Bang控制是一種極值控制，它可以大大 加快系統的過渡過程，將二者有效地結合起來，就造成了Bang-Bang/PID控制。在常規PID控制的比例項中引入可變比例因子 ， 可根據系統狀態和輸出線上調整。它於系統狀態和輸出之間的關係不能簡單地用解析式描述，而是由一組啟發式規則來定，這樣就構成了智慧型Bang-Bang/比例因子PID控制 。
實時過程控制 實時過程控制 實時過程控制 實時過程控制 實時過程控制比例因子 只在系統閉環傳遞函式的分子中出現，而分母與常規 PID 的閉環傳遞函式的分母相同。由此可見： 比例因子 的引入既不改變系統的特徵方程、閉環敏點，也不改變系統的穩定性。由於比例因子 出現在閉環傳遞函式的分子中，通過改變 ，可以改變系統的閉環零點，從而改善系統的輸出瞬態回響能力，提高控制系統的性能。由於比例因子 只在比例項中引入，積分項、微分項都沒有引入， 因而不影響控制系統的穩態性能，系統仍然是無靜差的。
實時過程控制Bang-Bang控制與PID控制間的切換值和比例因子 的選取是比較複雜的，可以通過最佳化目標函式IAE，線上自學習的方法獲得：
實時過程控制
實時過程控制式中：e(t)系統編差；Y(t)系統當前輸出值；Y(∞)系統穩態輸出值 。
實時過程控制PID的參數事先按有關公式計算出來，並調整好，以e(t)和超調量作為衡量控制效果的性能指標。每次過渡過程結束時，系統自動將本次的IAE值和超調量與上次的比較，不斷最佳化比例因子以Bang-Bang與PID的切換值這樣經過一段時間的線上自學習，就可以得到比較理想的控制效果 。
