本项目来源于广西教育厅重大科研项目,对与桂林某机械厂联合研发的数控钻床进行升级,研制智能数控钻床集散控制系统,解决数控钻床在钻孔过程中钻头变钝时不能自动报警和自动停机的问题。通过采集钻头工作时发出的噪声,对噪声特性进行研究与分析,找出其规律和特性,以此为依据判断钻头是否变钝。整个系统需完成对噪声的采集、预处理、A/D变换、频域分析与判断,与原数控系统的联接,无线通讯网络,中央控制台等功能。本文是本项目的子课题,主要完成无线通讯网络,中央控制台的功能。　　本文首先介绍集散控制系统与无线传感网络的研究现状与前景,然后根据工业现场实际需求(网点分散、低传输率、数据量少、布线难与经济性),提出无线集散控制系统的设计要求,并对无线传感器进行选型。　　本文以TI公司的CC2530无线射频收发芯片为核心设计传感器节点与协调器,并组建星型无线通讯网络,以意法半导体公司的STM32F103VET6为核心设计中央控制台。传感器节点与噪声处理装置(项目的另一部分,与原数控系统连接,负责对钻头进行噪声的采集、预处理、A/D变换、频域分析与判断以及通过串口发停机指令给原数控系统)通过微处理器的两个I/O口互连,一个I/O口为读,另一个为写。第一个I/O口读取噪声处理装置的处理结果(1为钻床工作正常,0为异常)并将结果连同该节点的网络地址无线发送给协调器,ZigBee采用 CSMA/CA机制,有效解决了多个传感器节点同时发数据给协调器带来的信道拥塞冲突问题。协调器采用串口方式与中央控制台通信,中央控制台以触摸屏作为操作界面,一方面显示协调器串口发送过来的钻床工作状况信息,一方面通过控件启动串口发送停机命令(传感器节点的网络地址)给协调器,协调器将此命令广播给传感器节点,传感器节点再将此命令与自身的网络地址进行比较,若匹配则通过第二个I/O口给噪声处理装置一个外部中断信号,噪声处理装置通过串口发送指令给原数控系统对钻床进行报警与停机。最终整体构成一个无线集散控制系统,其中数据采集装置由传感器节点和噪声处理装置组成,基本控制器由协调器与以中央控制台(并为触摸屏驱动模块提供接口)组成,人机接口装置主要由触摸屏与触摸屏驱动模块组成。　　论文最后对无线集散控制系统在实验室进行了模拟测试,经多次测试整个系统工作稳定,网络通信状态与人机交互良好。可以在人机接口装置上远程监控数控钻床的工作状态,及时停止工作异常的数控钻床。