无线传感器网络在工业控制中有很大的应用前景,将其与顺序控制系统结合起来形成的无线顺序控制系统在工业上的应用,以及对其的性能分析与故障诊断都有很大的研究意义。本文将无线传感器网络与顺序控制系统结合成为的无线顺序控制系统的概念,包括监控级,控制级和现场级。利用广义随机Petri网分别从终端节点,基站和控制器三个部分根据实际数据流动进行建模,并根据实际物理意义对相关变迁参数进行设置。最终将三个部分的模型进行整合成为一个完整的无线顺序控制系统的广义随机Petri网模型。为了研究无线传输延时对系统性能的影响,先计算简化广义随机Petri网模型的各个状态和状态间的转移图。然后根据Petri网与马尔科夫链的数学关系对无线顺序控制系统状态上传过程中的时间延迟进行计算,估计出随机延时的平均速率。再提出延迟补偿的基本原理,将估计出的延时加入无线顺序控制系统中进行延时补偿。最后通过仿真软件TimeNET对有延时补偿的无线顺序控制系统进行仿真模拟,得出有无延时补偿之间的误差比较,说明了延时补偿对无线顺序控制系统传输延时造成的不利影响有显著的削弱作用。用模糊Petri网对无线顺序控制系统进行故障诊断的过程是首先根据无线顺序控制系统的基本架构对其进行故障分析,得到故障传播的知识库。然后利用模糊Petri网建立无线顺序控制系统的故障模型,并根据实际物理意义设定其中参数。再针对模糊Petri网在故障诊断中的置信度模糊推理算法的不足,对前推算法进行了添加阈值判断的改进,对后推算法进行了考虑全面冲突情况的改进。最后分别用改进后的前推算法和后推算法对无线顺序控制系统的故障模型进行了故障诊断分析,得出结论控制器逻辑重新发送的概率最大和最可能发生的故障“控制器逻辑重新发送”的最大可能原因是“无线DI节点的电源模块故障”。