{"id":92721,"date":"2020-08-30T07:42:10","date_gmt":"2020-08-30T05:42:10","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/grafana-zabbix-vizualizacziya-raboty-proizvodstvennoj-linii"},"modified":"2020-08-30T07:42:10","modified_gmt":"2020-08-30T05:42:10","slug":"grafana-zabbix-vizualizacziya-raboty-proizvodstvennoj-linii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/grafana-zabbix-vizualizacziya-raboty-proizvodstvennoj-linii","title":{"rendered":"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>In diesem Artikel m\u00f6chte ich meine Erfahrungen mit den Open-Source-Systemen Zabbix und Grafana zur Visualisierung der Produktionslinien teilen. Die Informationen k\u00f6nnten f\u00fcr diejenigen n\u00fctzlich sein, die nach einer schnellen M\u00f6glichkeit suchen, gesammelte Daten in Projekten der Industrieautomatisierung oder IoT visuell darzustellen oder zu analysieren. Der Artikel ist kein detailliertes Handbuch, sondern eher ein Konzept eines \u00dcberwachungssystems, das auf Open-Source-Software f\u00fcr Produktionsunternehmen basiert. <\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2 id=\"instrumentariy\">Werkzeug<\/h2>\n<p><\/p>\n<p><strong>Zabbix <\/strong>\u2013 dieses nutzen wir schon lange zur \u00dcberwachung der IT-Infrastruktur des Werks. Das System erwies sich als so praktisch und vielseitig, dass wir begannen, Daten von den Produktionslinien, Sensoren und Steuerungen einzugeben. Dadurch konnten wir alle Metrikdaten an einem Ort sammeln, einfache Grafiken \u00fcber den Ressourcenverbrauch und die Leistung der Ger\u00e4te erstellen, aber es fehlte an Analysen und ansprechend gestalteten Grafiken.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Grafana <\/strong>\u2013 dies ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Analyse und Visualisierung von Daten. Eine gro\u00dfe Anzahl von Plugins erm\u00f6glicht es, Daten aus verschiedenen Quellen (Zabbix, Clickhouse, InfluxDB) abzurufen, sie in Echtzeit zu verarbeiten (Durchschnittswerte, Summen, Differenzen usw. zu berechnen) und die unterschiedlichsten Grafiken zu zeichnen (von einfachen Linien, Tachometern, Tabellen bis hin zu komplexen Diagrammen).<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Draw.io<\/strong> \u2013 ein Dienst, der es erm\u00f6glicht, in einem Online-Editor von einfachen Blockdiagrammen bis hin zu Raumpl\u00e4nen zu zeichnen. Es gibt viele fertige Vorlagen und gezeichnete Objekte. Daten k\u00f6nnen in alle g\u00e4ngigen Grafikformate oder XML exportiert werden. <\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"sobiraem-vse-vmeste\">Jetzt bringen wir alles zusammen.<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Es gibt viele Artikel, wie man Grafana und Zabbix installiert und konfiguriert, ich werde die Hauptpunkte der Konfiguration erl\u00e4utern. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>In Zabbix <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/de\/server\/dts-dronten\/\"   title=\"Server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"2595\">Server<\/a> wird ein \"Netzknoten\" (Host) erstellt, dem \"Datenelemente\" (Item) mit Metriken von unseren Sensoren zugeordnet werden. Es ist ratsam, die Namen von Knoten und Datenelementen im Voraus zu planen und so strukturiert wie m\u00f6glich zu gestalten, da wir \u00fcber regul\u00e4re Ausdr\u00fccke darauf von Grafana zugreifen werden. Dieser Ansatz ist praktisch, da man mit einer Abfrage Daten von einer Gruppe von Elementen erhalten kann. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>F\u00fcr die Konfiguration von Grafana sind zus\u00e4tzliche Plugins erforderlich: <\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Zabbix von Alexander Zobnin (alexanderzobnin-zabbix-app) \u2013 Integration mit Zabbix<\/li>\n<li>natel-discrete-panel \u2013 Plugin f\u00fcr die diskrete Visualisierung auf einem horizontalen Diagramm<\/li>\n<li>pierosavi-imageit-panel \u2013 Plugin zur Anzeige von Daten auf einem eigenen Bild<\/li>\n<li>agenty-flowcharting-panel \u2013 ein Plugin f\u00fcr die dynamische Visualisierung von Diagrammen aus draw.io<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>Die Integration mit Zabbix wird in Grafana unter dem Men\u00fcpunkt ConfigurationData sourcesZabbix eingerichtet. Dort muss die Adresse des Zabbix-Server-APIs angegeben werden, bei mir ist das <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/zabbix.local\/zabbix\/api_jsonrpc.php\">http:\/\/zabbix.local\/zabbix\/api_jsonrpc.php<\/a><\/noindex>, sowie Benutzername und Passwort f\u00fcr den Zugriff. Wenn alles korrekt gemacht wurde, wird beim Speichern der Einstellungen eine Nachricht mit der API-Versionsnummer angezeigt: Zabbix API-Version: 5.0.1<\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"sozdaem-dashboard\">Dashboard erstellen<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Hier beginnt die wahre Magie von Grafana und ihren Plugins. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin natel-discrete-panel<\/strong><br \/>\nWir haben Daten \u00fcber den Status der Motoren an den Linien (l\u00e4uft = 1, l\u00e4uft nicht = 0). Mit dem Diagramm 'discrete' k\u00f6nnen wir eine Skala zeichnen, auf der sichtbar ist: der Status des Motors, wie lange er in Minuten\/Stunden oder % gearbeitet hat und wie oft er gestartet wurde. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/30d31d897758f2116d07ec957866bf03.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Visualisierung der Motorstatus<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Meiner Meinung nach ist dies eines der besten Diagramme zur Visualisierung der Leistung von Ger\u00e4ten. Sofort erkennt man, wie lange es stillsteht und in welchen Modi es am h\u00e4ufigsten l\u00e4uft. Es k\u00f6nnen viele Daten vorhanden sein, und es gibt die M\u00f6glichkeit, sie nach Bereichen zu aggregieren und Werte zu transformieren (wenn der Wert \"1\" ist, dann als \"EIN\" anzeigen)<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin pierosavi-imageit-panel<\/strong><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Imageit eignet sich gut, wenn Sie bereits ein gezeichnetes Diagramm oder einen Grundriss haben, auf dem Sie Daten von Sensoren anzeigen m\u00f6chten. In den Visualization-Einstellungen m\u00fcssen Sie die URL zur Bilddatei angeben und die gew\u00fcnschten Elemente sensor hinzuf\u00fcgen. Das Element erscheint im Bild und kann mit der Maus an die gew\u00fcnschte Position verschoben werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/a4fdbc44aee91c45787f1b210b1ee74e.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Diagramm des Ofens mit den Metriken f\u00fcr Temperatur und Druck<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin agenty-flowcharting-panel<\/strong><\/p>\n<p><\/p>\n<p>\u00dcber die Erstellung der FlowCharting-Visualisierung m\u00f6chte ich ausf\u00fchrlicher berichten, da dies ein unglaublich funktionales Werkzeug ist. Es erm\u00f6glicht die Erstellung eines dynamischen Mnemogramms, dessen Elemente auf die Werte der Metriken reagieren (Farben, Position, Bezeichnung usw. \u00e4ndern). <\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"poluchenie-dannyh\">Daten abrufen<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Die Erstellung eines jeden Visualisierungs-Elements in Grafana beginnt mit einer Datenanfrage aus der Quelle, in unserem Fall ist das Zabbix. Mithilfe von Anfragen m\u00fcssen wir alle Metriken erhalten, die wir im Diagramm verwenden m\u00f6chten. Die Metrik-Requisiten sind die Namen der Datenelemente in Zabbix, die entweder als einzelne Metrik oder als Menge mit einer Filterung \u00fcber regul\u00e4re Ausdr\u00fccke angegeben werden k\u00f6nnen. In meinem Beispiel enth\u00e4lt das Feld Item den Ausdruck: \u201e\/^(linie 1)|(vorhanden)|(zucchini)\/\u201c \u2013 dies bedeutet: Alle Metriken ausw\u00e4hlen, deren Name genau mit \u201elinie 1\u201c beginnt, oder das Wort \u201evorhanden\u201c oder das Wort \u201ezucchini\u201c enth\u00e4lt.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/44e6735f25726a8d70a78b42e98e00f6.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Beispiel einer Abfrage-Konfiguration f\u00fcr Informationen zu Motoren der ersten Linie und dem Vorhandensein von Rohmaterial.<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"preobrazovanie-dannyh\">Datentransformation<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Die Ausgangsdaten sind m\u00f6glicherweise nicht immer in der Form, in der wir sie anzeigen m\u00f6chten. Zum Beispiel haben wir min\u00fctliche Daten \u00fcber das Gewicht eines Produkts im Beh\u00e4lter (kg), und wir m\u00fcssen die F\u00fcllgeschwindigkeit in t\/h anzeigen. Ich mache das folgenderma\u00dfen: Ich nehme die Gewichtsdaten und wandele sie mit der Grafana-Funktion delta um, die die Differenz zwischen den Metrikwerten berechnet, wodurch das aktuelle Gewicht in kg\/min umgewandelt wird. Dann multipliziere ich mit 0.06, um das Ergebnis in Tonnen\/Stunde zu konvertieren. Da die Gewicht-Metrik in mehreren Abfragen verwendet wird, gebe ich ihr einen neuen Alias (setAlias) und werde ihn in der Visualisierungsregel verwenden. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/0ea3c61d1e8ac9cbe5412c854fe8dad6.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Beispiel f\u00fcr die Verwendung des delta-Parameters, eines Multiplikators und die Umbenennung der Metrik in der Abfrage.<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Hier ist ein weiteres Beispiel f\u00fcr die Datenumwandlung: Ich musste die Anzahl der Starts z\u00e4hlen (Zyklusbeginn = Motorstart). Die Metrik wird basierend auf dem Status des Motors \"Linie 1 \u2014 Pumpen-Abpumpen aus Tank 1 (Status)\" berechnet. Umwandlung: Die Daten der urspr\u00fcnglichen Metrik werden mit der Delta-Funktion (Wertunterschied) ge\u00e4ndert, sodass die Metrik den Wert \u201e+1\u201c f\u00fcr den Motorstart, \u201e-1\u201c f\u00fcr das Stoppen und \u201e0\u201c f\u00fcr den Fall, dass der Motor seinen Status nicht \u00e4ndert, enth\u00e4lt. Danach entferne ich alle Werte unter 1 und summiere sie. Das Ergebnis ist die Anzahl der Motorstarts. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/cfedff7cbdd1f1dfaaf529ebc23d2151.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Beispiel f\u00fcr die Umwandlung von Daten vom aktuellen Status in die Anzahl der Starts.<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"teper-pro-samu-vizualizaciyu\">Jetzt zur Visualisierung selbst.<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>In den Anzeigeeinstellungen gibt es eine Schaltfl\u00e4che \u201eEdit Draw\u201c, die den Editor \u00f6ffnet, in dem man ein Diagramm zeichnen kann. Jedes Objekt im Diagramm hat eigene Parameter. Wenn beispielsweise die Schriftarteinstellungen im Editor angegeben werden, werden diese auf die Datenvisualisierung in Grafana angewendet. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/fb0936ef47a6cf55417784b60f744488.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>So sieht der Editor in Draw.io aus<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Nach dem Speichern des Schemas wird es in Grafana angezeigt und Sie k\u00f6nnen Regeln zur \u00c4nderung von Elementen erstellen. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>In den Parametern () geben wir an: <\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Options \u2013 der Name der Regel (Regelname), der Name oder Alias der Metrik, deren Daten verwendet werden (Auf Anwendung der Metrik). Der Typ der Datenaggregation (Aggregation) beeinflusst das Endergebnis der Metrik. So bedeutet Last, dass der letzte Wert ausgew\u00e4hlt wird, avg \u2013 der Durchschnittswert \u00fcber den im oberen rechten Bereich gew\u00e4hlten Zeitraum.<\/li>\n<li>Thresholds \u2013 der Parameter f\u00fcr Schwellenwerte beschreibt die Logik der Farbanwendung, das hei\u00dft, die ausgew\u00e4hlte Farbe wird abh\u00e4ngig von den Metrikdaten auf die Elemente im Schema angewendet. In meinem Beispiel wird bei einem Metrikwert von \"0\" der Status \"Ok\" gr\u00fcn und bei einem Wert von \"&gt;1\" wird der Status \"Critical\" und die Farbe rot sein.<\/li>\n<li>Color\/Tooltip Mappings und Label\/Text Mappings \u2013 w\u00e4hlen Sie das Element des Schemas und das Szenario seines Verhaltens aus. Im ersten Szenario wird das Objekt gef\u00e4rbt, im zweiten \u2013 es wird Text mit Daten aus der Metrik angezeigt. Um ein Objekt im Schema auszuw\u00e4hlen, m\u00fcssen Sie das Kettensymbol dr\u00fccken und mit der Maus auf das Schema klicken.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/3ae4087a237cebe7c93b43bdbd0f269b.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>In diesem Beispiel f\u00e4rbe ich die Pumpe und ihren Pfeil rot, wenn sie l\u00e4uft, und gr\u00fcn, wenn nicht.<\/em> <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Mit dem Plugin Flowcharting ist es mir gelungen, das Schema der gesamten Linie zu zeichnen, auf der:<\/p>\n<p><\/p>\n<ol>\n<li>die Farben der Aggregate entsprechend ihrem Status wechseln<\/li>\n<li>es eine Alarmierung f\u00fcr das Fehlen von Produkt in den Beh\u00e4ltern gibt<\/li>\n<li>die Einstellung der Frequenzen der Motoren angezeigt wird <\/li>\n<li>die Geschwindigkeit der Bef\u00fcllung\/Entleerung des ersten Tanks<\/li>\n<li>die Anzahl der Betriebszyklen der Linie (Mischungen) gez\u00e4hlt wird<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/dcecf15c2de301c73408452719f895f3.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Visualisierung des Betriebs der Produktionslinie<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"rezultat\">Ergebnis<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung f\u00fcr mich war das Abrufen von Daten von den Controllern. Dank der Vielseitigkeit von Zabbix beim Abrufen von Daten und der Flexibilit\u00e4t von Grafana durch Plugins ben\u00f6tigte ich nur ein paar Tage, um einen umfassenden Monitoring-Bildschirm f\u00fcr die Produktionslinie zu erstellen. Die Visualisierung erm\u00f6glichte es, Diagramme und Statistiken zu den Zust\u00e4nden einzusehen, plus ein einfacher Zugriff \u00fcber das Web f\u00fcr alle Interessierten \u2013 all dies erm\u00f6glichte eine schnelle Identifizierung von Engp\u00e4ssen und ineffizientem Einsatz von Aggregaten. <\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"zaklyuchenie\">Fazit<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Ich mochte die Kombination Zabbix+Grafana sehr und empfehle, darauf zu achten, wenn Sie Daten von Controllern oder Sensoren ohne Programmierung oder die Einf\u00fchrung komplexer kommerzieller Produkte schnell verarbeiten m\u00fcssen. Sicherlich wird dies professionelle SCADA-Systeme nicht ersetzen, aber als Werkzeug zur zentralen \u00dcberwachung der gesamten Produktion ist es ausreichend.<\/p>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/516772\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412 \u044d\u0442\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u044f \u044f \u0445\u043e\u0447\u0443 \u043f\u043e\u0434\u0435\u043b\u0438\u0442\u044c\u0441\u044f \u043e\u043f\u044b\u0442\u043e\u043c \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f open source \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c Zabbix \u0438 Grafana \u0434\u043b\u044f \u0432\u0438\u0437\u0443\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u044b \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u043b\u0438\u043d\u0438\u0439. \u0418\u043d\u0444\u043e\u0440\u043c\u0430\u0446\u0438\u044f \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u0431\u044b\u0442\u044c \u043f\u043e\u043b\u0435\u0437\u043d\u0430 \u0442\u0435\u043c, \u043a\u0442\u043e \u0438\u0449\u0435\u0442 \u0431\u044b\u0441\u0442\u0440\u044b\u0439 \u0441\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431 \u0432\u0438\u0437\u0443\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u043e\u0442\u043e\u0431\u0440\u0430\u0436\u0435\u043d\u0438\u044f \u0438\u043b\u0438 \u0430\u043d\u0430\u043b\u0438\u0442\u0438\u043a\u0438 \u0441\u043e\u0431\u0440\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0432 \u043f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442\u0430\u0445 \u043f\u0440\u043e\u043c\u044b\u0448\u043b\u0435\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0430\u0432\u0442\u043e\u043c\u0430\u0442\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u0438\u043b\u0438 IoT. \u0421\u0442\u0430\u0442\u044c\u044f \u043d\u0435 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u043e\u0434\u0440\u043e\u0431\u043d\u044b\u043c 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