{"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 di utilizzo dei sistemi open source Zabbix e Grafana per visualizzare il funzionamento delle linee di produzione. Questa informazione pu\u00f2 essere utile a chi cerca un modo rapido per visualizzare o analizzare i dati raccolti in progetti di automazione industriale o IoT. L'articolo non \u00e8 una guida dettagliata, ma piuttosto una concezione del sistema di monitoraggio basato su software open source per un'industria manifatturiera. <\/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 il monitoraggio dell'infrastruttura IT dell'impianto. Il sistema si \u00e8 rivelato cos\u00ec comodo e versatile che abbiamo iniziato a inserire i dati delle linee di produzione, dei sensori e dei controllori. Questo ci ha permesso di raccogliere tutti i dati delle metriche in un unico posto, di creare grafici semplici sul consumo delle risorse e sulle prestazioni dell'attrezzatura, ma ci mancava molto l'analisi e grafici pi\u00f9 belli.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Grafana <\/strong>\u00e8 uno strumento potente per l'analisi e la visualizzazione dei dati. Un gran numero di plugin permette di raccogliere dati da diverse fonti (zabbix, clickhouse, influxDB), elaborarli in tempo reale (calcolare la media, la somma, la differenza, ecc.) e disegnare vari grafici (da semplici linee, indicatori, tabelle a schemi complessi).<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Draw.io<\/strong> \u00e8 un servizio che consente di disegnare in un editor online da uno schema a blocchi semplice fino a un piano di locali. 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, ma parler\u00f2 dei principali aspetti della configurazione. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>In 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 \"nodo di rete\" (host), a cui appartengono \"elementi di dati\" (item) con metriche dai nostri sensori. I nomi dei nodi e degli elementi di dati \u00e8 consigliabile pensarli in anticipo e renderli il pi\u00f9 strutturati possibile, poich\u00e9 li utilizzeremo in Grafana tramite espressioni regolari. Questo approccio \u00e8 comodo perch\u00e9 consente di ottenere dati da un gruppo di elementi con una sola query. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Per configurare Grafana \u00e8 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 visualizzazione discreta su grafico orizzontale<\/li>\n<li>pierosavi-imageit-panel \u2013 plugin per visualizzare dati sopra la propria immagine<\/li>\n<li>agenty-flowcharting-panel \u2013 plugin per visualizzazione dinamica di schemi da draw.io<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>L'integrazione con Zabbix si configura in Grafana, nel menu di configurazione Data sources Zabbix. Qui occorre specificare l'indirizzo API del server Zabbix, che 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 stato fatto correttamente, durante il salvataggio delle impostazioni apparir\u00e0 un messaggio con il numero di versione dell\u2019API: versione API Zabbix: 5.0.1<\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"sozdaem-dashboard\">Creiamo un Dashboard<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Qui inizia la vera magia di Grafana e dei suoi plugin. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin natel-discrete-panel<\/strong><br \/>\nAbbiamo dati sugli stati dei motori nelle linee (attivo = 1, inattivo = 0). Utilizzando il grafico discreto possiamo disegnare una scala che mostrer\u00e0: lo stato del motore, quanto tempo ha lavorato in minuti\/ore o % e quanto spesso \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 dell'hardware. \u00c8 chiaro subito quanto tempo \u00e8 inattivo e in quali modalit\u00e0 opera pi\u00f9 spesso. I dati possono essere numerosi, con la possibilit\u00e0 di aggregazione per intervalli e trasformazione dei valori (se il valore \u00e8 \u00ab1\u00bb, visualizzarlo come \u00abON\u00bb).<\/p>\n<p><\/p>\n<p><strong>Plugin pierosavi-imageit-panel<\/strong><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Imageit \u00e8 comodo da usare quando hai gi\u00e0 uno schema disegnato o una pianta dell'ambiente su cui vuoi sovrapporre i dati dei sensori. Nelle impostazioni di visualizzazione, devi specificare l'URL dell'immagine e aggiungere gli elementi sensor necessari. L'elemento appare sull'immagine e pu\u00f2 essere posizionato 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 parlare pi\u00f9 dettagliatamente della creazione di visualizzazioni FlowCharting, poich\u00e9 \u00e8 uno strumento incredibilmente funzionale. Permette di realizzare uno schema mnemonico dinamico, i cui elementi reagiranno ai valori delle metriche (cambiando colore, posizione, nome, ecc.). <\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"poluchenie-dannyh\">Acquisizione dei dati<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>La creazione di qualsiasi elemento di visualizzazione in Grafana inizia con la richiesta di dati da una fonte, che nel nostro caso \u00e8 Zabbix. Utilizzando le richieste, \u00e8 necessario ottenere tutte le metriche di cui vogliamo avvalerci nello schema. I dettagli delle metriche sono i nomi degli elementi dati in Zabbix, e si pu\u00f2 specificare una singola metrica o pi\u00f9 metriche filtrando tramite espressioni regolari. Nel mio esempio, il campo Item contiene l'espressione: \u00ab\/(^linea 1)|(presenza)|(zucchina)\/\u00bb \u2014 questo significa: selezionare tutte le metriche i cui nomi iniziano esattamente con \u00ablinea 1\u00bb o contengono la parola \u00abpresenza\u00bb o contengono la parola \u00abzucchina\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 di origine potrebbero non essere sempre nella forma in cui dobbiamo visualizzarli. Ad esempio, abbiamo dati sul peso del prodotto in un contenitore (kg) ogni minuto, e dobbiamo 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, quindi il peso attuale si trasforma in kg\/min. Poi moltiplico per 0,06 per convertire il risultato in tonnellate\/ora. Poich\u00e9 la metrica del peso \u00e8 utilizzata in diverse query, le 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 rinominare la metrica nella query<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<p>\u0412\u043e\u0442 \u0435\u0449\u0435 \u043f\u0440\u0438\u043c\u0435\u0440 \u043f\u0440\u0435\u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445: \u043c\u043d\u0435 \u043d\u0443\u0436\u043d\u043e \u0431\u044b\u043b\u043e \u043f\u043e\u0434\u0441\u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u044c \u043a\u043e\u043b-\u0432\u0430 \u0437\u0430\u043c\u0435\u0441\u043e\u0432 (\u043d\u0430\u0447\u0430\u043b\u043e \u0446\u0438\u043a\u043b\u0430 = \u043f\u0443\u0441\u043a \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u044f). \u041c\u0435\u0442\u0440\u0438\u043a\u0430 \u0441\u0447\u0438\u0442\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u043d\u0430 \u043e\u0441\u043d\u043e\u0432\u0435 \u0441\u0442\u0430\u0442\u0443\u0441\u0430 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u044f &quot;\u043b\u0438\u043d\u0438\u044f 1 \u2014 \u043d\u0430\u0441\u043e\u0441 \u043e\u0442\u043a\u0430\u0447\u043a\u0438 \u0438\u0437 \u0431\u0430\u043a\u0430 1 (\u0441\u0442\u0430\u0442\u0443\u0441)&quot;. \u041f\u0440\u0435\u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435: \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u043d\u043e\u0439 \u043c\u0435\u0442\u0440\u0438\u043a\u0438 \u043c\u0435\u043d\u044f\u0435\u043c \u0444\u0443\u043d\u043a\u0446\u0438\u0435\u0439 delta (\u0440\u0430\u0437\u043d\u0438\u0446\u0430 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u0439), \u0442\u0430\u043a\u0438\u043c \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u043c \u0432 \u043c\u0435\u0442\u0440\u0438\u043a\u0435 \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u00ab+1\u00bb \u0434\u043b\u044f \u043f\u0443\u0441\u043a\u0430 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u044f, \u00ab-1\u00bb \u0434\u043b\u044f \u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u043e\u0432\u043a\u0438 \u0438 \u00ab0\u00bb \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c \u043d\u0435 \u043c\u0435\u043d\u044f\u0435\u0442 \u0441\u0432\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u0443\u0441. \u0417\u0430\u0442\u0435\u043c \u0443\u0431\u0438\u0440\u0430\u044e \u0432\u0441\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f \u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0435 1 \u0438 \u0441\u0443\u043c\u043c\u0438\u0440\u0443\u044e \u0438\u0445. \u0412 \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u0435 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u043e\u043b-\u0432\u043e \u043f\u0443\u0441\u043a\u043e\u0432 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u044f. <\/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 accensioni<\/em><\/p>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"teper-pro-samu-vizualizaciyu\">Ora parliamo della visualizzazione<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Nelle impostazioni di visualizzazione c'\u00e8 un pulsante \u00abEdit Draw\u00bb, che apre l'editor dove puoi disegnare uno schema. Ogni oggetto nello schema ha i propri parametri. Ad esempio, se specifichi le impostazioni del font nell'editor, queste 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, esso apparir\u00e0 in 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 specifica il nome della regola (Rule name), il titolo o l'alias della metrica a cui si applicher\u00e0 (Apply to metrics). Il tipo di aggregazione dei dati (Aggregation) influisce sul risultato finale della metrica, ad esempio Last \u2014 significa che verr\u00e0 selezionato l'ultimo valore, avg \u2014 la media del periodo scelto nell'angolo in alto a destra.<\/li>\n<li>Thresholds \u2014 parametro dei valori di soglia, descrive la logica di applicazione del colore, ovvero il colore selezionato verr\u00e0 applicato agli elementi nel diagramma in base ai dati della metrica. Nel mio esempio, con il valore delle metriche \"0\" \u2014 lo stato \"Ok\" sar\u00e0 verde, con 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 selezione dell'elemento del diagramma e dello scenario del suo comportamento. Nel primo scenario, l'oggetto sar\u00e0 colorato, nel secondo \u2014 avr\u00e0 del testo con i dati della metrica. Per selezionare l'oggetto nel diagramma, \u00e8 necessario premere il segno della catena e cliccare con il mouse sul diagramma.<\/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 il diagramma dell'intera linea, nella quale:<\/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 di assenza di prodotto nei serbatoi<\/li>\n<li>viene visualizzata la configurazione delle frequenze dei motori <\/li>\n<li>velocit\u00e0 di riempimento\/svuotamento del primo serbatoio<\/li>\n<li>viene calcolato il numero di cicli di lavoro 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 cosa pi\u00f9 difficile per me \u00e8 stata ottenere i dati dai controller. Grazie alla versatilit\u00e0 di Zabbix per l'acquisizione dei dati e alla flessibilit\u00e0 di Grafana grazie ai plugin, ci sono voluti solo pochi giorni per creare un'interfaccia di monitoraggio complessa della linea di produzione. La visualizzazione ha offerto la possibilit\u00e0 di visualizzare grafici e statistiche dello stato, oltre a un facile accesso via web per tutti gli interessati - tutto ci\u00f2 ha permesso di identificare 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 piaciuta molto l'integrazione Zabbix+Grafana e raccomando di considerarla se avete bisogno di elaborare rapidamente i dati dai controller o dai sensori senza programmare o implementare complessi prodotti commerciali. Certamente non sostituir\u00e0 i sistemi SCADA professionali, ma sar\u00e0 sufficiente come strumento di monitoraggio centralizzato per l'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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