{"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\/it\/blog\/administrirovanie\/grafana-zabbix-vizualizacziya-raboty-proizvodstvennoj-linii","title":{"rendered":"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>In questo articolo voglio condividere l'esperienza nell'uso dei sistemi open source Zabbix e Grafana per visualizzare il funzionamento delle linee di produzione. Le informazioni possono essere utili a chi cerca un modo rapido per la visualizzazione o l'analisi dei dati raccolti nei progetti di automazione industriale o IoT. L'articolo non \u00e8 una guida dettagliata, ma piuttosto un concetto di sistema di monitoraggio basato su un software open source per l'industria. <\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2 id=\"instrumentariy\">Strumenti<\/h2>\n<p><\/p>\n<p><strong>Zabbix <\/strong>\u2013 lo utilizziamo da tempo per monitorare l'infrastruttura IT dell'impianto. Il sistema si \u00e8 rivelato cos\u00ec comodo e versatile che abbiamo iniziato a registrare al suo interno i dati delle linee di produzione, sensori e controllori. Questo ci ha consentito di raccogliere tutte le metriche in un unico posto, creare grafici semplici sui consumi delle risorse e sulle prestazioni delle attrezzature, ma mancava molto l'analisi e grafici accattivanti.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Grafana <\/strong>\u2013 \u00e8 uno strumento potentissimo per l'analisi e la visualizzazione dei dati. Un gran numero di plugin consente di estrarre dati da varie fonti (zabbix, clickhouse, influxDB), elaborarli al volo (calcolare valori medi, somme, differenze, ecc.) e disegnare diversi tipi di grafici (da linee semplici, indicatori di velocit\u00e0, tabelle a schemi complessi).<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Draw.io<\/strong> \u2013 un servizio che permette di disegnare da un semplice diagramma a blocchi a un piano degli ambienti in un editor online. Ci sono molti modelli pronti e oggetti disegnati. I dati possono essere esportati in tutti i principali formati grafici o in xml. <\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"sobiraem-vse-vmeste\">Mettiamo tutto insieme<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Ci sono molti articoli su come installare e configurare Grafana e Zabbix, io cercher\u00f2 di descrivere i punti principali della configurazione. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Su Zabbix <a class=\"wpil_keyword_link\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/it\/server\/dts-dronten\/\"   title=\"server\" data-wpil-keyword-link=\"linked\"  data-wpil-monitor-id=\"2595\">server<\/a> si crea un \u00abnodo di rete\u00bb (host), al quale apparterranno \u00abelementi di dati\u00bb (item) con le metriche dai nostri sensori. \u00c8 consigliabile pianificare in anticipo i nomi dei nodi e degli elementi di dati, rendendoli il pi\u00f9 strutturati possibile, poich\u00e9 li utilizzeremo in Grafana attraverso espressioni regolari. Questo approccio \u00e8 comodo perch\u00e9 con una sola query si possono ottenere dati da un gruppo di elementi. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Per configurare Grafana sar\u00e0 necessario installare plugin aggiuntivi: <\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Zabbix di Alexander Zobnin (alexanderzobnin-zabbix-app) \u2013 integrazione con zabbix<\/li>\n<li>natel-discrete-panel \u2013 plugin per la visualizzazione discreta su un grafico orizzontale<\/li>\n<li>pierosavi-imageit-panel \u2013 plugin per visualizzare i dati sopra la propria immagine<\/li>\n<li>agenty-flowcharting-panel \u2013 plugin per la visualizzazione dinamica di schemi da draw.io<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>L'integrazione stessa con Zabbix si configura in Grafana, nel menu ConfigurationData sourcesZabbix. Qui \u00e8 necessario inserire l'indirizzo API del server Zabbix, per me \u00e8 <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/zabbix.local\/zabbix\/api_jsonrpc.php\">http:\/\/zabbix.local\/zabbix\/api_jsonrpc.php<\/a><\/noindex>, e le credenziali di accesso. Se tutto \u00e8 configurato correttamente, al salvataggio delle impostazioni verr\u00e0 mostrato un messaggio con il numero di versione API: zabbix API version: 5.0.1<\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"sozdaem-dashboard\">Creiamo un Dashboard<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Qui inizia quella magica esperienza di Grafana e dei suoi plugin. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin natel-discrete-panel<\/strong><br \/>\nAbbiamo dati sullo stato dei motori sulle linee (in funzione = 1, non funziona = 0). Con il grafico discreto possiamo disegnare una scala che mostri: stato del motore, quanto tempo ha funzionato in minuti\/orari o % e con quale frequenza \u00e8 stato avviato. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/30d31d897758f2116d07ec957866bf03.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Visualizzazione degli stati dei motori<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>A mio avviso, questo \u00e8 uno dei migliori grafici per visualizzare le prestazioni delle attrezzature. Si vede subito quanto tempo rimane inattivo e in quali modalit\u00e0 funziona pi\u00f9 frequentemente. I dati possono essere molti, con la possibilit\u00e0 di aggregarli per intervalli, trasformando i valori (se il valore \u00e8 \"1\", mostrare come \"ON\")<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin pierosavi-imageit-panel<\/strong><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Imageit \u00e8 utile quando hai gi\u00e0 uno schema o una pianta dell'ambiente disegnata, su cui vuoi sovrapporre i dati dei sensori. Nelle impostazioni di visualizzazione, \u00e8 necessario inserire l'URL dell'immagine e aggiungere gli elementi sensor necessari. Gli elementi compaiono sull'immagine e possono essere posizionati nel luogo desiderato con il mouse.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/a4fdbc44aee91c45787f1b210b1ee74e.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Schema del forno con metriche di temperatura e pressione<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin agenty-flowcharting-panel<\/strong><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Vorrei approfondire la creazione di visualizzazioni FlowCharting, poich\u00e9 \u00e8 uno strumento incredibilmente funzionale. Permette di creare una mappa mnemonica dinamica, i cui elementi reagiscono ai valori delle metriche (cambiando colore, posizione, nome, ecc.). <\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"poluchenie-dannyh\">Acquisizione dati<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>La creazione di qualsiasi elemento di visualizzazione in Grafana inizia con la richiesta di dati dalla fonte, che nel nostro caso \u00e8 Zabbix. Attraverso le richieste, occorre ottenere tutte le metriche che vogliamo utilizzare nello schema. Le chiavi delle metriche sono i nomi degli elementi di dati in Zabbix, e si pu\u00f2 specificare sia una singola metrica che un insieme filtrando tramite espressioni regolari. Nel mio esempio, il campo Item contiene l'espressione: \u00ab\\\/(^linea 1)|(disponibilit\u00e0)|(zucchino)\\\/\u00bb \u2014 ci\u00f2 significa: selezionare tutte le metriche il cui nome inizia esattamente con \u00ablinea 1\u00bb, contiene la parola \u00abdisponibilit\u00e0\u00bb o contiene la parola \u00abzucchino\u00bb<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/44e6735f25726a8d70a78b42e98e00f6.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Esempio di configurazione della richiesta di dati sui motori della prima linea e sulla disponibilit\u00e0 delle materie prime<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"preobrazovanie-dannyh\">Trasformazione dei dati<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>I dati sorgente potrebbero non essere sempre nella forma in cui abbiamo bisogno di visualizzarli. Ad esempio, abbiamo dati al minuto sul peso del prodotto in contenitore (kg) e abbiamo bisogno di visualizzare la velocit\u00e0 di riempimento in t\/h. Lo faccio nel seguente modo: prendo i dati sul peso e li trasformo con la funzione delta di Grafana, che calcola la differenza tra i valori della metrica, cos\u00ec il peso attuale diventa kg\/min. Poi moltiplico per 0,06 per convertire il risultato in tonnellate\/ora. Poich\u00e9 la metrica del peso viene utilizzata in diverse richieste, assegno un nuovo alias (setAlias) e lo utilizzer\u00f2 nella regola di visualizzazione. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/0ea3c61d1e8ac9cbe5412c854fe8dad6.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Esempio di utilizzo del parametro delta e del moltiplicatore e di rinominazione della metrica nella richiesta<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ecco un altro esempio di trasformazione dei dati: dovevo contare il numero di avvii (inizio del ciclo = avvio del motore). La metrica \u00e8 calcolata sulla base dello stato del motore \"linea 1 \u2014 pompa di scarico dal serbatoio 1 (stato)\". Trasformazione: modifichiamo i dati della metrica originale con la funzione delta (differenza dei valori), pertanto nella metrica avremo il valore \u00ab+1\u00bb per l'avvio del motore, \u00ab-1\u00bb per lo spegnimento e \u00ab0\u00bb quando il motore non cambia il proprio stato. Poi rimuovo tutti i valori inferiori a 1 e li sommo. Alla fine ottengo il numero di avvii del motore. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/cfedff7cbdd1f1dfaaf529ebc23d2151.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Esempio di trasformazione dei dati dallo stato attuale al numero di avviamenti<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"teper-pro-samu-vizualizaciyu\">Ora parliamo della visualizzazione vera e propria<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Nelle impostazioni di visualizzazione c'\u00e8 un pulsante \u00abEdit Draw\u00bb, che apre un editor in cui \u00e8 possibile disegnare lo schema. Ogni oggetto nello schema ha i propri parametri. Ad esempio, se si specificano le impostazioni del carattere nell'editor, verranno applicate alla visualizzazione dei dati in Grafana. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/fb0936ef47a6cf55417784b60f744488.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Ecco come appare l'editor in Draw.io<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Dopo aver salvato lo schema, apparir\u00e0 nella grafana e sar\u00e0 possibile creare regole per modificare gli elementi. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Nei parametri () indichiamo: <\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Options \u2014 si specifica il nome della regola (Rule name), il nome o il soprannome della metrica i cui dati verranno utilizzati (Apply to metrics). Il tipo di aggregazione dei dati (Aggregation) influisce sul risultato finale della metrica; ad esempio, Last \u2014 indica che verr\u00e0 scelto l'ultimo valore, avg \u2014 \u00e8 la media per il periodo selezionato nell'angolo in alto a destra.<\/li>\n<li>Thresholds \u2014 parametro dei valori soglia, descrive la logica di applicazione del colore, cio\u00e8 il colore scelto verr\u00e0 applicato agli elementi nello schema in base ai dati della metrica. Nel mio esempio, per il valore della metrica \"0\" \u2014 stato \"Ok\" il colore sar\u00e0 verde, per il valore \"&gt;1\" lo stato sar\u00e0 Critico e il colore sar\u00e0 rosso.<\/li>\n<li>\"Color\/Tooltip Mappings\" e \"Label\/Text Mappings\" \u2014 scelta dell'elemento dello schema e dello scenario del suo comportamento. Nel primo scenario, l'oggetto sar\u00e0 colorato, nel secondo \u2014 su di esso sar\u00e0 presente del testo con i dati della metrica. Per selezionare un oggetto nello schema \u00e8 necessario premere il simbolo della catena e cliccare con il mouse sullo schema.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/3ae4087a237cebe7c93b43bdbd0f269b.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>In questo esempio, coloro la pompa e la sua freccia di rosso se \u00e8 in funzione e di verde se non lo \u00e8.<\/em> <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Grazie al plugin flowcharting sono riuscito a disegnare lo schema dell'intera linea, in cui:<\/p>\n<p><\/p>\n<ol>\n<li>cambia il colore degli aggregati in base al loro stato<\/li>\n<li>c'\u00e8 un allarme per l'assenza di prodotto nei serbatoi<\/li>\n<li>si mostra l'impostazione delle frequenze dei motori <\/li>\n<li>velocit\u00e0 di riempimento\/svuotamento del primo serbatoio<\/li>\n<li>si conta il numero di cicli di funzionamento della linea (impasti)<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Grafana+Zabbix: Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/dcecf15c2de301c73408452719f895f3.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<em>Visualizzazione del funzionamento della linea di produzione<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"rezultat\">Risultato<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>La parte pi\u00f9 complessa per me \u00e8 stata ottenere i dati dai controllori. Grazie alla versatilit\u00e0 di Zabbix nella raccolta dei dati e alla flessibilit\u00e0 di Grafana grazie ai plugin, sono stati necessari solo un paio di giorni per creare uno schermo di monitoraggio complesso della linea di produzione. La visualizzazione ha consentito la visualizzazione di grafici e statistiche di stato, oltre a un facile accesso via web per tutti gli interessati \u2014 tutto ci\u00f2 ha permesso di individuare rapidamente i colli di bottiglia e l'uso inefficiente degli aggregati. <\/p>\n<p><\/p>\n<h2 id=\"zaklyuchenie\">Conclusione<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Mi \u00e8 piaciuto molto il collegamento Zabbix+Grafana e consiglio di prestare attenzione a questo strumento, se hai bisogno di elaborare rapidamente dati da controller o sensori senza programmazione o l'implementazione di complessi prodotti commerciali. Certamente, non sostituir\u00e0 i sistemi SCADA professionali, ma sar\u00e0 sufficiente come strumento di monitoraggio centralizzato dell'intera produzione.<\/p>\n<p>Fonte: <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. 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