随着中国制造2025的不断推进,各行各业的自动化程度都在不断提高,同时也面临着新的难题。目前,石油化工、冶金、轻纺、印染、制药等行业的监控系统大多采用有线通讯方式,有线通讯方式存在布线复杂、集成难度较大、移动困难、控制节点分散、可拓展性差以及维护成本高等弊端。而无线通讯方式具有使用便捷、安装灵活和便于拓展等优势,可以有效解决有线通讯方式存在的弊端。本文首先阐述了无线分布式监控系统总体构架,利用无线通讯设备搭建了无线通讯网络,介绍了无线通讯网络的组成和无线通讯设备的功能,设计了针对多种对象的无线监控系统方案,提出了改进的预测函数控制-比例积分微分控制(PFC-PID)和广义开环响应控制-比例积分微分控制(GORC-PID)算法。其次,以STM32最小系统板为基础,结合n RF24L01无线射频模块和4G模块,辅以模拟量和数字量I/O接口、LCD显示屏、电源管理模块、485和232串口、USB接口等,开发了无线通讯硬件设备。在此基础上,以MDK5编程软件为开发平台,应用无线硬件设备中的外部中断功能实现控制程序的启停和切换,应用SPI通讯功能及n RF24L01无线射频模块实现主站与从站之间数据的双向无线传送,应用4G模块实现主站与云端的信息共享,并且在主站中编写常规和先进控制算法实现主站对被控对象的实时控制。最后,以实验室中的THJ-2型水箱作为实验对象,来验证所开发的无线分布式监控系统的有效性和可行性。工程运行结果表明,所开发的无线分布式监控系统可以有效地实现对水箱液位的实时监测和控制,最短可以在4分钟左右达到对设定值的稳定跟踪,具有良好应用价值。