随着无线通信技术的日趋成熟，无线通信技术在工业控制网络中的大范围应用也正成为可能，无线工业控制网络WICN（Wireless Industrial Control Networks）就是顺应这一形势发展起来的新技术。随着网络化、信息化进程的发展，WICN技术将在工业控制领域大放异彩。本文指出了无线通信技术在工业控制中应用存在的问题，在分析了现有无线网络信道接入协议后，建立了WICN的三层协议结构，并重点提出一个基于令牌的满足实时性和健壮性要求的适用于WICN的MAC协议，定义了该协议的整套运行机制和帧格式。为了验证该协议，在离散事件网络仿真平台OMNeT++上对该MAC协议进行了仿真试验，在信道接入的公平性、吞吐量和数据传输时延等方面与CSMA/CA协议的性能进行了比较，并对影响协议实时响应能力的重要参数令牌目标循环时间T_TRT的设置进行了试验，对仿真结果进行了分析。接着在中科院计算所自主研发的无线传感器网络节点GAINS平台上实现了WICN协议，并详细说明了协议软件设计和调试过程，然后通过改进和扩展无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Networks）分析和管理平台SNAMP对WICN协议的运行进行实时监控，在实际的工业控制环境中，对协议的性能进行了测试和分析。无线工业控制网络的研究是一个开放的课题，也是与应用结合很紧密的一个课题，本文提出的WICN协议模型在有的方面还不完善，象多跳、路由等问题还没有做深入研究，还需要在下一步的工作和实际应用中不断改进和完善。