• Arquitectura in-line: En este caso el ordenador esta conectado directamente al proceso, hay un flujo físico de señales del proceso dirigido al ordenador. Sin embargo no existe ninguna posibilidad de transmitir información del ordenador al proceso. Este tipo de arquitectura es típico en sistemas de monitorización de procesos. Normalmente se aplica en los niveles superiores de una estructura de control por ordenador de dos o más niveles. Los datos que provienen del proceso se guardan, se procesan y se analizan; el resultado se dirige, sin embargo, principalmente, hacia los operadores humanos. Los datos procesados pueden usarse para advertir , generar alarmas o crear informes. Este tipo de arquitectura se aplica principalmente en los procesos donde la reacción directa del sistema es irrealizable o innecesaria, donde los actuadores son inaccesibles o inexistentes, o donde no puede reaccionarse de forma única y la decisión final se reserva al operador humano (esta situación puede darse en los Decision Support Systems (DSS)).

• Arquitectura on-line: En este caso el ordenador se conecta directamente al proceso; hay un flujo físico de señales del proceso a la computadora y simultáneamente se transmite información de la computadora al proceso. Este tipo de arquitectura es muy popular en sistemas del control de procesos informatizados, que incluyen sistemas de control digital directo y en sistemas del control jerarquizado. La posibilidad de transmitir datos al proceso permite el control en lazo cerrado a varios niveles (por ejemplo selección del algoritmo de control o modificación de parámetros), donde la reconfiguración asegura el funcionamiento en caso de problemas. En general, la arquitectura on-line es muy potente y muestra posibilidades interesantes; la comunicación hacia el proceso puede usarse para cambiar consignas, parámetros o estructuras de los algoritmo de control, activar y desactivar de ciertos controladores, cambiar el modo y estado, modificar la memoria del proceso (si es pertinente), modificar y adaptar modelos usados para control óptimo o adaptativo, etc.,

La arquitectura on-line es actualmente el tipo aplicado con mas frecuencia para el control y ve cada vez mas para la supervisión. Dos conceptos importantes, específicos del control on-line son los de sistemas de tiempo real y de sistemas any-time.

Los sistemas de tiempo real constituyen una clase específica de arquitectura on-line. Aunque no existe una sola, precisa y ampliamente aceptada definición de tales sistemas, la mayoría de los autores acepta las siguientes características:
 

• Arquitectura on-line: la arquitectura del sistema es de tipo on-line, el ordenador se basa en los datos recibidos del proceso para el control y/o toma de decisiones que se aplican directamente al proceso,

• Requisitos de tiempo críticos: la velocidad del proceso requiere reacciones rápidas, existen requisitos de tiempo que limitan el tiempo máximo para la respuesta del sistema de control o decisión; para situaciones específicas este tiempo límite se define a priori y puede denotarse como t_d.

• Tiempo de contestación garantizado: se asegura que el sistema informático y el algoritmo de operación son suficientemente rápidos (respecto al hardware y al software) para que el control y/o las decisiones se computen siempre en un tiempo de contestación (definido a priori) garantizado o antes; para situaciones específicas este tiempo de la contestación máximo puede denotarse como t_r.

• Satisfacción de requerimientos de tiempo: el tiempo de contestación máximo es menor al tiempo máximo requerido para generar una respuesta; para situaciones específicas esta condición puede denotarse como 

En cierto sistemas más complejos, t_d pueden variar dependiendo del estado del proceso, condiciones externas, ruido y objetivos de control. Debido a la rápida evolución de las modernas computadoras y gracias al desarrollo de diversidad de algoritmos, puede darse que alguna solución satisfactoria sea posible mucho antes del tiempo de contestación requerido. En estos casos los sistema informáticos pueden, usando más datos, memoria, tiempo y algoritmos más avanzados, intentar mejorar la solución. Finalmente, cuando el sistema controlado requiere alguna solución, se envía la mejor solución encontrada.

Supongamos que  denota el mínimo valor de t_d requerido para la respuesta, es decir, antes de  no se requiere ninguna contestación. De la misma forma  denota el valor máximo de t_d, es decir, cualquier respuesta debe proporcionarse antes. La primera evaluación del tiempo de respuesta requerido la da el intervalo . Notemos sin embargo que, contrariamente al limite por la izquierda, el limite por la derecha no esta garantizado. Supongamos que  denota el instante entre  y en el que se da la respuesta y que  es la sucesión de tiempos necesarios para computar las sucesivas soluciones, dónde es el tiempo para calcular la i-ésima solución,  y la solución i+1-ésima es mejor que la i-ésima, . Para que el sistema funcione correctamente es necesario que la primera solución se de antes del mínimo valor de t_d requerido ( este es el caso de sistema de tiempo real). Las demás soluciones pueden ser generadas posteriormente. Cuando realmente se requiere una respuesta (en ), la solución retornada al sistema será la generada en el instante de forma que  y . Debido al hecho que siempre que se requiere alguna respuesta se dispone de alguna solución este tipo de sistemas se denotan como sistemas any-time . Sin embargo, es conveniente desear que  ya que de lo contrario la solución optima no se utilizará.