CN113878212B - 基于mqtt框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法，包括主控单元、上位管理客户端、与主控单元连接的信号采集单元、连接主控单元和上位管理客户端的数据中转单元；同一生产线上多台设备，全部设备均通过交换机与上位管理客户端连接，每台设备对应设置有一个数据中转单元，每个数据中转单元对应设置一个MQTT服务器MQTTBroker，所述数据中转单元和上位管理客户端均设置MQTT客户端与MQTTBroker连接进行主题订阅，实现数据采集和命令转达。本发明所述上位管理客户端与多台设备之间建立内网，保障大量数据传输的可靠性和实时性，实现采集同一条生产线上的多台电阻焊设备相关数据，还能够对电阻焊设备运行状态通过上位机系统进行实时监控。

Description

基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法

技术领域

本发明属于电阻焊控制系统领域，尤其是涉及一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法。

背景技术

随着通信技术和智能制造技术的飞速发展，汽车制造业的自动化程度日益提升，对于制造过程中所涉及的生产电阻焊设备的智能化程度和数据管理能力需求也日益提高。对于汽车制造过程中十分重要的一环，电阻点焊电阻焊设备和工艺过程的好坏直接决定了车身强度和质量的优劣。近年来，领域内的各方专家通过研究发现焊接质量的好坏与焊接过程中的各种物理量(如电流、电阻、压力、位移、热量等)的变化息息相关，借助时下大热的数据挖掘和机器学习等手段对这些数据分析，可以很好的实现对于焊接过程的在线质量评估或是质量预测。进一步的，对于自动化焊装生产线而言，如果能够将同一条产线上的多台电阻焊设备的大量过程数据进行集中分析和比对，则对于实现焊接过程的稳定性分析、电阻焊设备生命周期管理等功能具有重要意义。总之，如果能够将焊接过程中的所有物理变化量通过传感器等装置进行采集并集中起来进行分析，就能够大幅提升焊接制造工艺的智能化水平。

对于国内的主流汽车主机厂而言，一条典型的自动化焊装生产线上大约会有50台以上的电阻焊设备在同时工作且每台电阻焊设备每次焊接过程的间隔大约在2到3秒钟左右，单次焊接过程一般在200ms至1000ms,为了实现对各类焊接过程物理量变化的实时追踪，采样频率至少要达到1kHz以上，而要想实现如前文所述的各项数据分析和质量评价功能，就必须保证所有电阻焊设备每次焊接过程的所有过程数据能够实时且可靠地传输至上位运算处理系统或是中转系统当中。然而，国内的绝大部分电阻焊设备都不具备上述数据传输能力。目前已知的具备数据上传能力的电阻焊设备其数据通信架构基本都是基于传统的工业现场总线协议(如CAN总线、Modbus总线等)或socket连接等传统的通信方式，这些数据传输方式有的并发吞吐能力不足，有的开销较大，安全性低，有的响应时间过慢，实时性不高，每种方式都或多或少的存在这样那样的问题而无法适应电阻焊装生产线的自动化和智能化应用需要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法，以解决现有电阻焊设备数据传输能力欠缺，数据传输方式并发吞吐能力不足、安全性低、实时性不强的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，提出一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统，包括主控单元、上位管理客户端、与主控单元连接的信号采集单元、连接主控单元和上位管理客户端的数据中转单元；

同一生产线上多台电阻焊设备，全部电阻焊设备均通过交换机与上位管理客户端连接，每台电阻焊设备对应设置有一个数据中转单元，每个数据中转单元对应设置一个MQTT服务器MQTT Broker，所述数据中转单元和上位管理客户端均设置MQTT客户端与MQTTBroker连接进行主题订阅，实现数据采集和命令转达。

进一步的，所述信号采集单元包括焊钳信号采集单元、压力信号采集单元、位移信号采集单元以及外部IO输入输出采集单元，所述焊钳信号采集单元采集内容包括电流、电压、温度。

进一步的，数据中转单元和主控单元之间按照不同传输数据类型设置不同通信接口，所述通信接口包括串口1、串口2、SPI总线接口，所述串口1负责传输一些外部IO量和部分简单的模拟信号，按照Modbus RTU协议进行传输，主控单元为主站，中转单元为从站；所述串口2负责完成各类焊接参数和电阻焊设备配置选项等内容的上传和下载工作；所述SPI总线接口负责传输焊接过程中的过程数据，所述过程数据包括电流、电压、温度、压力等物理量的变化波形曲线。

进一步的，所述数据中转单元设置MQTT客户端一与对应的MQTT Broker连接发起订阅，订阅主题为Device/#，所述Device是指上位机发布，所有电阻焊设备会订阅device开头的对应主题，所述#是指通配符；

所述上位管理客户端同时生成多个MQTT客户端二分别与多台电阻焊设备的MQTTBroker连接发起订阅，一个MQTT客户端二对应一台电阻焊设备的MQTT Broker发起订阅，订阅主题是User/#；所述User是指多台电阻焊设备的MQTT Broker发布，上位管理客户端订阅device开头的对应主题，所述#是指通配符。

进一步的，所述数据中转单元还包括消息中间件ActiveMQ、SQLite数据库，所述消息中间件ActiveMQ实现对发布内容的定向分发或广播，所述消息中间件ActiveMQ数据通行格式为JSON数据格式；

所述数据中转单元在对过程数据进行转发的同时，将最近一定次数的焊点过程数据存储至SQLite数据库；

所述数据中转单元对主控单元内的数据进行定期备份并存储至SQLite数据库，以备上位系统进行调取或还原操作；

所述数据中转单元对数据中转过程以及运行情况日志进行记录并存储至SQLite数据库。

进一步的，所述上位管理客户端包括可视界面、用于存储实时焊接数据的上位数据库、获取数据端口，所述可视界面用于将处理后的数据呈现给用户；所述上位数据库包括Redis缓存数据库、MySQL持久化存储数据库；

所述获取数据的端口包括基于http协议的restful接口，所述Restful数据接口用于第三方系统或软件对数据进行实时访问或对历史焊接记录进行批量访问；

当需要采用轮询形式获取实时数据时，通过restful接口连接Redis缓存数据库获取数据；当需要获取批量历史数据时，通过restful接口连接MySQL持久化存储数据库获取数据。

另一方面，提出一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统的方法，步骤如下：

S1、上位管理客户端与支持MQTT通信模式电阻焊设备建立连接；

S2、电阻焊设备与上位管理客户端根据通信数据类型进行通讯，所述通讯数据类型包括参数读写类数据、监视类数据；

所述参数读写类数据进行通讯的方法是由上位客户端主动发送读写命令并等待电阻焊设备返回对应的读写内容，所述读写内容包括读写焊接规范、修磨规范、修改配置信息和标定系数；

所述监视类数据进行通讯的方法是主控单元在焊接过程中实时上传的焊接监视相关数据，所述焊接监视相关数据包括焊接过程数据、焊接概览数据。

进一步的，步骤S1中，上位管理客户端与支持MQTT通信模式电阻焊设备建立连接，具体步骤如下：

S101、启动上位管理客户端；

S102、上位管理客户端通过UDP协议向子网内的全部电阻焊设备发送广播数据，当电阻焊设备收到广播数据后即向上位机客户端发送代表电阻焊设备类型的数据代码；

S103、上位系统收到电阻焊设备类型的数据代码后，确认电阻焊设备是否支持MQTT通信模式，若不支持则结束连接，若支持则上位管理客户端生成对应的MQTT客户端二，并将携带有用户名和密码的连接请求发送至对应的MQTT Broker；

S104、MQTT Broker对连接请求的用户名和密码进行校验，若校验成功则上位管理客户端与电阻焊设备成功建立连接；

S105、上位客户端将该电阻焊设备加入监控列表并向电阻焊设备订阅主题User/#,至此通信连接建立完成。

进一步的，所述读写类数据通讯流程具体步骤为：

S201、用户通过操作上位管理客户端下达读写命令，上位管理客户端随即通过MQTT客户端二将数据内容一以JSON字符串格式推送至数据中转单元的MQTT Broker，推送主题为Device/<ClientID>/XXX，

所述XXX代表对应的命令类型，所述数据内容一包括MQTT客户端ID ClientID、需要传达的数据内容；

S202、数据中转单元的MQTT Broker将数据内容一发布到订阅了相应主题的数据中转单元的MQTT客户端一；

S203、中转单元MQTT客户端一在接收到数据内容一后将ClientID进行缓存，并将数据转化成对应的私有控制协议，通过串口发送到主控单元；

S204、主控单元处理完毕后将数据结果以私有协议形式通过串口返回至中转单元；

S205、中转单元对数据结果进行解析并生成对应JSON数据格式，通过MQTT客户端一发布数据结果到MQTT Broker中，发布主题为User/<ClientID>/XXX；

S206、MQTT Broker的自定义分发策略会针对所有User开头的topic做自定义分发，将topic里的ClientID解析出来，并将该消息只分发给对应的客户端，从而实现完整的点对点控制命令通信。

进一步的，所述监视类数据通讯流程具体步骤为：

S211、主控单元在焊接过程中接收传感器采集的监视数据；

S212、主控单元将各类实时监视数据按照私有数据格式进行打包，并通过SPI总线实时传输至数据中转单元；

S213、数据中转单元在收到监视数据后对数据内容进行解析并生成对应的JSON数据；

S214、发布监视数据至MQTT Broker,MQTT Broker对Topic进行解析，当不存在ClientID时，则维持原MQTT广播机制，将监视结果发送至所有订阅了对应主题的上位机客户端。

相对于现有技术，本发明所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法具有以下有益效果：

(1)本发明所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法是设置上位管理客户端与多台电阻焊设备之间建立内网，可以保障大量数据传输的可靠性和实时性，能够实现对于同一条生产线上的多台电阻焊设备的过程数据和其他数据的可靠采集，还能够对电阻焊设备运行状态通过上位机系统进行实时监控。

(2)本发明所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统无需依赖互联网，极大地减轻了整个系统对于电阻焊设备连接和传输管理的负担以及对于网络带宽的占用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统及方法示意图；

图2为本发明实施例所述的上位管理客户端与电阻焊设备建立连接流程图；

图3为本发明实施例所述的参数读写类数据通信流程图；

图4为本发明实施例所述的监视类数据通信流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1，一方面，本申请提出一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统，包括主控单元、上位管理客户端、与主控单元连接的信号采集单元、连接主控单元和上位管理客户端的数据中转单元；

同一生产线上多台电阻焊设备，全部电阻焊设备均通过交换机与上位管理客户端连接，每台电阻焊设备对应设置有一个数据中转单元，每个数据中转单元对应设置一个MQTT服务器MQTT Broker，所述数据中转单元和上位管理客户端均设置MQTT客户端与MQTTBroker连接进行主题订阅，实现数据采集和命令转达。

如图1，信号采集单元包括焊钳信号采集单元、压力信号采集单元、位移信号采集单元以及外部IO输入输出采集单元，所述焊钳信号采集单元采集内容包括电流、电压、温度。

所述信号采集单元通过各种传感器对焊接过程中各个关联物理量的的变化情况进行采集并对采集到的信号进行滤波处理，同时还负责对一些IO变化量进行采集。

如图1，数据中转单元和主控单元之间按照不同传输数据类型设置不同通信接口，所述通信接口包括串口1、串口2、SPI总线接口，所述串口1负责传输一些外部IO量和部分简单的模拟信号，按照Modbus RTU协议进行传输，主控单元为主站，中转单元为从站；所述串口2负责完成各类焊接参数和电阻焊设备配置选项等内容的上传和下载工作；所述SPI总线接口负责传输焊接过程中的过程数据，所述过程数据包括电流、电压、温度、压力等物理量的变化波形曲线。

所述SPI总线接口最大传输速率可达到1Mb/s以上，确保了过程数据的实时上传。所述串口2和SPI总线均采用电阻焊设备自定的私有协议格式传输和解析。所述主控单元是基于STM32系列的单片机控制电路，负责执行规定的焊接程序以及完成其他相关的焊接控制逻辑业务。

如图1，所述数据中转单元设置MQTT客户端一与对应的MQTT Broker连接发起订阅，订阅主题为Device/#，所述Device是指上位机发布，所有电阻焊设备会订阅device开头的对应主题，所述#是指通配符；

所述上位管理客户端同时生成多个MQTT客户端二分别与多台电阻焊设备的MQTTBroker连接发起订阅，一个MQTT客户端二对应一台电阻焊设备的MQTT Broker发起订阅，订阅主题是User/#；所述User是指多台电阻焊设备的MQTT Broker发布，上位管理客户端订阅device开头的对应主题，所述#是指通配符。

如图1，所述数据中转单元还包括消息中间件ActiveMQ、SQLite数据库，所述消息中间件ActiveMQ实现对发布内容的定向分发或广播，所述消息中间件ActiveMQ数据通行格式为JSON数据格式；

所述数据中转单元在对过程数据进行转发的同时，将最近一定次数的焊点过程数据存储至SQLite数据库；

所述数据中转单元对主控单元内的数据进行定期备份并存储至SQLite数据库，以备上位系统进行调取或还原操作；

所述数据中转单元对数据中转过程以及运行情况日志进行记录并存储至SQLite数据库。

数据中转单元为基于双核ARM Cortex-A72的嵌入式控制电路系统，采用Linux内核。

如图1，所述上位管理客户端包括可视界面、用于存储实时焊接数据的上位数据库、获取数据端口，所述可视界面用于将处理后的数据呈现给用户；所述上位数据库包括Redis缓存数据库、MySQL持久化存储数据库；

所述获取数据的端口包括基于http协议的restful接口，所述Restful数据接口用于第三方系统或软件对数据进行实时访问或对历史焊接记录进行批量访问；

当需要采用轮询形式获取实时数据时，通过restful接口连接Redis缓存数据库获取数据；当需要获取批量历史数据时，通过restful接口连接MySQL持久化存储数据库获取数据。

上位管理客户端为基于WPF框架开发的上位桌面应用程序，程序启动后，建立MQTT客户端，并向网络内所有电阻焊设备的MQTT服务器订阅主题，实现数据通信。

另一方面，本申请提出一种基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集系统的方法，步骤如下：

S1、上位管理客户端与支持MQTT通信模式电阻焊设备建立连接；

S2、电阻焊设备与上位管理客户端根据通信数据类型进行通讯，所述通讯数据类型包括参数读写类数据、监视类数据；

所述参数读写类数据进行通讯的方法是由上位客户端主动发送读写命令并等待电阻焊设备返回对应的读写内容，所述读写内容包括读写焊接规范、修磨规范、修改配置信息和标定系数；

所述监视类数据进行通讯的方法是主控单元在焊接过程中实时上传的焊接监视相关数据，所述焊接监视相关数据包括焊接过程数据、焊接概览数据。

如图2所示，步骤S1中，上位管理客户端与支持MQTT通信模式电阻焊设备建立连接，具体步骤如下：

S101、启动上位管理客户端；

S102、上位管理客户端通过UDP协议向子网内的全部电阻焊设备发送广播数据，当电阻焊设备收到广播数据后即向上位机客户端发送代表电阻焊设备类型的数据代码；

S103、上位系统收到电阻焊设备类型的数据代码后，确认电阻焊设备是否支持MQTT通信模式，若不支持则结束连接，若支持则上位管理客户端生成对应的MQTT客户端二，并将携带有用户名和密码的连接请求发送至对应的MQTT Broker；

S104、MQTT Broker对连接请求的用户名和密码进行校验，若校验成功则上位管理客户端与电阻焊设备成功建立连接；

S105、上位客户端将该电阻焊设备加入监控列表并向电阻焊设备订阅主题User/#,至此通信连接建立完成。

如图3所示，所述读写类数据通讯流程具体步骤为：

S201、用户通过操作上位管理客户端下达读写命令，上位管理客户端随即通过MQTT客户端二将数据内容一以JSON字符串格式推送至数据中转单元的MQTT Broker，推送主题为Device/<ClientID>/XXX，

所述XXX代表对应的命令类型，所述数据内容一包括MQTT客户端ID ClientID、需要传达的数据内容；

S202、数据中转单元的MQTT Broker将数据内容一发布到订阅了相应主题的数据中转单元的MQTT客户端一；

S203、中转单元MQTT客户端一在接收到数据内容一后将ClientID进行缓存，并将数据转化成对应的私有控制协议，通过串口发送到主控单元；

S204、主控单元处理完毕后将数据结果以私有协议形式通过串口返回至中转单元；

S205、中转单元对数据结果进行解析并生成对应JSON数据格式，通过MQTT客户端一发布数据结果到MQTT Broker中，发布主题为User/<ClientID>/XXX；

S206、MQTT Broker的自定义分发策略会针对所有User开头的topic做自定义分发，将topic里的ClientID解析出来，并将该消息只分发给对应的客户端，从而实现完整的点对点控制命令通信。

所述ClientID是在客户端与MQTT Broker建立连接时，所产生的用于唯一标识客户端的ID号，由上位客户端在建立MQTT Client时按照本机的IP地址和目标电阻焊设备类型共同确定。

如图4所示，所述监视类数据通讯流程具体步骤为：

S211、主控单元在焊接过程中接收传感器采集的监视数据；

S212、主控单元将各类实时监视数据按照私有数据格式进行打包，并通过SPI总线实时传输至数据中转单元；

S213、数据中转单元在收到监视数据后对数据内容进行解析并生成对应的JSON数据；

S214、发布监视数据至MQTT Broker,MQTT Broker对Topic进行解析，当不存在ClientID时，则维持原MQTT广播机制，将监视结果发送至所有订阅了对应主题的上位机客户端。

本申请能够实现对于同一条生产线上的多台电阻焊设备的过程数据和其他数据的可靠采集，还能够对电阻焊设备运行状态通过上位机系统进行实时监控，基于MQTT协议的系统设计可以在保障大量数据传输的可靠性和实时性的同时，极大地减轻了整个系统对于电阻焊设备连接和传输管理的负担以及对于网络带宽的占用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集方法，其特征在于：包括采集系统，采集系统包括主控单元、上位管理客户端、与主控单元连接的信号采集单元、连接主控单元和上位管理客户端的数据中转单元；

同一生产线上多台电阻焊设备，全部电阻焊设备均通过交换机与上位管理客户端连接，每台电阻焊设备对应设置有一个数据中转单元，每个数据中转单元对应设置一个MQTT服务器MQTTBroker，所述数据中转单元和上位管理客户端均设置MQTT客户端与MQTTBroker连接进行主题订阅，实现数据采集和命令转达；

所述信号采集单元包括焊钳信号采集单元、压力信号采集单元、位移信号采集单元以及外部IO输入输出采集单元，所述焊钳信号采集单元采集内容包括电流、电压、温度；

数据中转单元和主控单元之间按照不同传输数据类型设置不同通信接口，所述通信接口包括串口1、串口2、SPI总线接口，所述串口1负责传输一些外部IO量和部分简单的模拟信号，按照ModbusRTU协议进行传输，主控单元为主站，中转单元为从站；所述串口2负责完成各类焊接参数和电阻焊设备配置选项内容的上传和下载工作；所述SPI总线接口负责传输焊接过程中的过程数据，所述过程数据包括电流、电压、温度、压力物理量的变化波形曲线；

所述数据中转单元设置MQTT客户端一与对应的MQTTBroker连接发起订阅，订阅主题为Device/#，所述Device是指上位机发布，所有电阻焊设备会订阅device开头的对应主题，#是指通配符；

所述上位管理客户端同时生成多个MQTT客户端二分别与多台电阻焊设备的MQTTBroker连接发起订阅，一个MQTT客户端二对应一台电阻焊设备的MQTTBroker发起订阅，订阅主题是User/#；所述User是指多台电阻焊设备的MQTTBroker发布，上位管理客户端订阅device开头的对应主题，#是指通配符；

所述数据中转单元还包括消息中间件ActiveMQ、SQLite数据库，所述消息中间件ActiveMQ实现对发布内容的定向分发或广播，所述消息中间件ActiveMQ数据通行格式为JSON数据格式；

所述数据中转单元在对过程数据进行转发的同时，将最近一定次数的焊点过程数据存储至SQLite数据库；

所述数据中转单元对主控单元内的数据进行定期备份并存储至SQLite数据库，以备上位系统进行调取或还原操作；

所述数据中转单元对数据中转过程以及运行情况日志进行记录并存储至SQLite数据库；

所述上位管理客户端包括可视界面、用于存储实时焊接数据的上位数据库、获取数据端口，所述可视界面用于将处理后的数据呈现给用户；所述上位数据库包括Redis缓存数据库、MySQL持久化存储数据库；

所述获取数据的端口包括基于http协议的restful接口，基于http协议的restful接口用于第三方系统或软件对数据进行实时访问或对历史焊接记录进行批量访问；

当需要采用轮询形式获取实时数据时，通过restful接口连接Redis缓存数据库获取数据；当需要获取批量历史数据时，通过restful接口连接MySQL持久化存储数据库获取数据；

采集方法，步骤如下：

S1、上位管理客户端与支持MQTT通信模式的电阻焊设备建立连接；

S2、电阻焊设备与上位管理客户端根据通信数据类型进行通讯，所述通信数据类型包括参数读写类数据、监视类数据；

所述参数读写类数据进行通讯的方法是由上位客户端主动发送读写命令并等待电阻焊设备返回对应的读写内容，所述读写内容包括读写焊接规范、修磨规范、修改配置信息和标定系数；

所述监视类数据进行通讯的方法是主控单元在焊接过程中实时上传的焊接监视相关数据，所述焊接监视相关数据包括焊接过程数据、焊接概览数据。

2.根据权利要求1所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集方法，其特征在于，步骤S1中，上位管理客户端与支持MQTT通信模式电阻焊设备建立连接，具体步骤如下：

S101、启动上位管理客户端；

S102、上位管理客户端通过UDP协议向子网内的全部电阻焊设备发送广播数据，当电阻焊设备收到广播数据后即向上位机客户端发送代表电阻焊设备类型的数据代码；

S103、上位系统收到电阻焊设备类型的数据代码后，确认电阻焊设备是否支持MQTT通信模式，若不支持则结束连接，若支持则上位管理客户端生成对应的MQTT客户端二，并将携带有用户名和密码的连接请求发送至对应的MQTTBroker；

S104、MQTTBroker对连接请求的用户名和密码进行校验，若校验成功则上位管理客户端与电阻焊设备成功建立连接；

S105、上位客户端将该电阻焊设备加入监控列表并向电阻焊设备订阅主题User/#,至此通信连接建立完成。

3.根据权利要求1所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集方法，其特征在于，参数读写类数据进行通讯的方法具体步骤为：

S201、用户通过操作上位管理客户端下达读写命令，上位管理客户端随即通过MQTT客户端二将数据内容一以JSON字符串格式推送至数据中转单元的MQTTBroker，推送主题为Device/<ClientID>/XXX，

所述XXX代表对应的命令类型，所述数据内容一包括MQTT客户端IDClientID、需要传达的数据内容；

S202、数据中转单元的MQTTBroker将数据内容一发布到订阅了相应主题的数据中转单元的MQTT客户端一；

S203、中转单元MQTT客户端一在接收到数据内容一后将ClientID进行缓存，并将数据转化成对应的私有控制协议，通过串口发送到主控单元；

S204、主控单元处理完毕后将数据结果以私有协议形式通过串口返回至中转单元；

S205、中转单元对数据结果进行解析并生成对应JSON数据格式，通过MQTT客户端一发布数据结果到MQTTBroker中，发布主题为User/<ClientID>/XXX；

S206、MQTTBroker的自定义分发策略会针对所有User开头的topic做自定义分发，将topic里的ClientID解析出来，并将数据分发给ClientID对应的客户端，从而实现完整的点对点控制命令通信。

4.根据权利要求1所述的基于MQTT框架的电阻焊控制器设备数据集中采集方法，其特征在于，所述监视类数据通讯流程具体步骤为：

S211、主控单元在焊接过程中接收传感器采集的监视数据；

S212、主控单元将各类实时监视数据按照私有数据格式进行打包，并通过SPI总线实时传输至数据中转单元；

S213、数据中转单元在收到监视数据后对数据内容进行解析并生成对应的JSON数据；

S214、发布监视数据至MQTTBroker,MQTTBroker对Topic进行解析，当不存在ClientID时，则维持原MQTT广播机制，将监视结果发送至所有订阅了对应主题的上位机客户端。

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