Grafana+Zabbix: उत्पादन लाइन ऑपरेशनचे व्हिज्युअलायझेशन

या लेखात मला उत्पादन लाइनच्या ऑपरेशनची कल्पना करण्यासाठी Zabbix आणि Grafana या ओपन सोर्स सिस्टीम वापरण्याचा माझा अनुभव सांगायचा आहे. औद्योगिक ऑटोमेशन किंवा IoT प्रकल्पांमध्ये गोळा केलेला डेटा दृश्यमानपणे प्रदर्शित करण्याचा किंवा विश्‍लेषित करण्याचा द्रुत मार्ग शोधणार्‍यांसाठी ही माहिती उपयुक्त ठरू शकते. हा लेख तपशीलवार ट्यूटोरियल नाही, तर उत्पादन प्रकल्पासाठी ओपन सोर्स सॉफ्टवेअरवर आधारित मॉनिटरिंग सिस्टमची संकल्पना आहे.

टूलकिट

झब्बीक्स - आम्ही प्लांटच्या आयटी पायाभूत सुविधांवर लक्ष ठेवण्यासाठी बर्याच काळापासून ते वापरत आहोत. सिस्टम इतकी सोयीस्कर आणि सार्वत्रिक असल्याचे दिसून आले की आम्ही त्यामध्ये उत्पादन लाइन, सेन्सर्स आणि कंट्रोलर्सचा डेटा प्रविष्ट करण्यास सुरवात केली. यामुळे आम्हाला सर्व मेट्रिक्स डेटा एकाच ठिकाणी संकलित करण्याची, संसाधनाच्या वापराचे आणि उपकरणाच्या कार्यक्षमतेचे साधे आलेख बनविण्याची परवानगी मिळाली, परंतु आमच्याकडे खरोखर विश्लेषणे आणि सुंदर आलेखांची कमतरता होती.

ग्राफाना विश्लेषण आणि डेटा व्हिज्युअलायझेशनसाठी एक शक्तिशाली साधन आहे. मोठ्या संख्येने प्लगइन्स तुम्हाला विविध स्त्रोतांकडून डेटा घेण्यास (zabbix, clickhouse, influxDB) परवानगी देतात, त्यावर फ्लायवर प्रक्रिया करतात (सरासरी मूल्य, बेरीज, फरक इ. गणना करा) आणि सर्व प्रकारचे आलेख काढू शकतात (साध्या रेषांमधून, स्पीडोमीटर, टेबल ते जटिल आकृत्या).

Draw.io – एक सेवा जी तुम्हाला ऑनलाइन एडिटरमध्ये साध्या ब्लॉक डायग्राममधून फ्लोअर प्लॅनवर काढू देते. अनेक तयार टेम्पलेट्स आणि काढलेल्या वस्तू आहेत. डेटा सर्व प्रमुख ग्राफिक स्वरूपनात किंवा xml वर निर्यात केला जाऊ शकतो.

हे सर्व एकत्र ठेवणे

Grafana आणि Zabbix कसे स्थापित आणि कॉन्फिगर करावे याबद्दल बरेच लेख लिहिलेले आहेत, मी तुम्हाला मुख्य कॉन्फिगरेशन बिंदूंबद्दल सांगेन.

Zabbix सर्व्हरवर एक "नेटवर्क नोड" (होस्ट) तयार केला आहे, जो आमच्या सेन्सर्सच्या मेट्रिक्ससह "डेटा घटक" (आयटम) चे मालक असेल. नोड्स आणि डेटा घटकांच्या नावांचा आधीच विचार करणे आणि त्यांना शक्य तितके संरचित करणे उचित आहे, कारण आम्ही त्यांना नियमित अभिव्यक्तीद्वारे ग्राफनामधून प्रवेश करू. हा दृष्टिकोन सोयीस्कर आहे कारण तुम्ही एका विनंतीसह घटकांच्या गटाकडून डेटा मिळवू शकता.

ग्राफाना कॉन्फिगर करण्यासाठी तुम्हाला अतिरिक्त प्लगइन स्थापित करावे लागतील:

• अलेक्झांडर झोबनिन (अलेक्झांडरझोबनिन-झॅबिक्स-अॅप) द्वारे झब्बीक्स - झब्बिक्ससह एकत्रीकरण
• natel-discrete-panel – क्षैतिज आलेखावर स्वतंत्र व्हिज्युअलायझेशनसाठी प्लगइन
• pierosavi-imageit-panel – तुमच्या प्रतिमेच्या शीर्षस्थानी डेटा प्रदर्शित करण्यासाठी प्लगइन
• agenty-flowcharting-panel – draw.io वरून डायग्रामच्या डायनॅमिक व्हिज्युअलायझेशनसाठी प्लगइन

Zabbix सह एकीकरण स्वतः grafana, मेनू आयटम कॉन्फिगरेशन डेटा स्त्रोतZabbix मध्ये कॉन्फिगर केले आहे. तेथे तुम्हाला api zabbix सर्व्हरचा पत्ता निर्दिष्ट करणे आवश्यक आहे, हे माझ्याकडे आहे http://zabbix.local/zabbix/api_jsonrpc.php, आणि प्रवेशासाठी पासवर्डसह लॉगिन करा. सर्वकाही योग्यरित्या केले असल्यास, सेटिंग्ज जतन करताना एपीआय आवृत्ती क्रमांकासह एक संदेश येईल: zabbix API आवृत्ती: 5.0.1

डॅशबोर्ड तयार करणे

इथूनच ग्राफाना आणि त्याच्या प्लगइनची जादू सुरू होते.

Natel-डिस्क्रिट-पॅनेल प्लगइन
आमच्याकडे ओळींवरील मोटर्सच्या स्थितीचा डेटा आहे (कार्यरत = 1, कार्य करत नाही =0). स्वतंत्र आलेख वापरून, आम्ही स्केल काढू शकतो जे दर्शवेल: इंजिनची स्थिती, किती मिनिटे/तास किंवा % ते काम केले आणि ते किती वेळा सुरू झाले.

इंजिन स्थितीचे व्हिज्युअलायझेशन

माझ्या मते, हार्डवेअर कार्यप्रदर्शन व्हिज्युअलाइझ करण्यासाठी हा सर्वोत्तम आलेखांपैकी एक आहे. ते किती काळ निष्क्रिय आहे आणि ते कोणत्या मोडमध्ये अधिक वेळा कार्य करते ते तुम्ही लगेच पाहू शकता. भरपूर डेटा असू शकतो, त्यांना श्रेणीनुसार एकत्रित करणे, मूल्यांनुसार त्यांचे रूपांतर करणे शक्य आहे (जर मूल्य “1” असेल तर ते “चालू” म्हणून प्रदर्शित करा)

प्लगइन pierosavi-imageit-panel

जेव्हा तुमच्याकडे आधीच काढलेला आकृती किंवा मजला योजना असेल ज्यावर तुम्ही सेन्सरवरून डेटा लागू करू इच्छिता तेव्हा इमेजिट वापरण्यास सोयीस्कर आहे. व्हिज्युअलायझेशन सेटिंग्जमध्ये, तुम्हाला इमेजची URL निर्दिष्ट करण्याची आणि तुम्हाला आवश्यक असलेले सेन्सर घटक जोडण्याची आवश्यकता आहे. घटक चित्रात दिसतो आणि माउससह इच्छित ठिकाणी ठेवता येतो.

तापमान आणि दाब मेट्रिक्ससह फर्नेस आकृती

agenty-flowcharting-panel प्लगइन

मी फ्लोचार्टिंग व्हिज्युअलायझेशन तयार करण्याबद्दल अधिक तपशीलवार बोलू इच्छितो, कारण ते एक आश्चर्यकारकपणे कार्यक्षम साधन आहे. हे आपल्याला डायनॅमिक नेमोनिक आकृती बनविण्यास अनुमती देते, ज्याचे घटक मेट्रिक्सच्या मूल्यांवर प्रतिक्रिया देतील (रंग, स्थान, नाव इ. बदला).

डेटा प्राप्त करत आहे

Grafana मध्ये कोणत्याही व्हिज्युअलायझेशन घटकाची निर्मिती स्त्रोताकडून डेटाच्या विनंतीसह सुरू होते, आमच्या बाबतीत ते zabbix आहे. क्वेरी वापरून, आम्हाला आकृतीमध्ये वापरायचे असलेले सर्व मेट्रिक्स मिळणे आवश्यक आहे. मेट्रिक तपशील ही Zabbix मधील डेटा घटकांची नावे आहेत; तुम्ही एकतर वैयक्तिक मेट्रिक किंवा नियमित अभिव्यक्तीद्वारे फिल्टर केलेला सेट निर्दिष्ट करू शकता. माझ्या उदाहरणात, आयटम फील्डमध्ये अभिव्यक्ती आहे: “/(^लाइन 1)|(उपलब्धता)|(झुकिनी)/” - याचा अर्थ: सर्व मेट्रिक्स निवडा ज्यांचे नाव काटेकोरपणे "ओळ 1" ने सुरू होते किंवा "उपलब्धता" हा शब्द आहे "किंवा "zucchini" हा शब्द आहे

पहिल्या ओळीच्या इंजिनवरील डेटा आणि कच्च्या मालाची उपलब्धता यासाठी विनंती सेट करण्याचे उदाहरण

डेटा रूपांतरण

स्त्रोत डेटा नेहमी त्या स्वरूपात असू शकत नाही ज्यामध्ये आम्हाला तो प्रदर्शित करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, आमच्याकडे कंटेनरमधील उत्पादनाच्या वजनावर मिनिट-दर-मिनिट डेटा आहे (किलो), आणि आम्हाला टी/तास मध्ये भरणे दर प्रदर्शित करणे आवश्यक आहे. मी हे खालील प्रकारे करतो: मी वजन डेटा घेतो आणि ग्राफाना डेल्टा फंक्शनसह त्याचे रूपांतर करतो, जे मेट्रिक मूल्यांमधील फरकाची गणना करते, त्यामुळे सध्याचे वजन किलो/मिनिटात बदलते. नंतर मी 0.06 ने गुणाकार करून परिणाम टन/तासात मिळवतो. वजन मेट्रिक अनेक प्रश्नांमध्ये वापरले जात असल्याने, मी त्यासाठी एक नवीन उपनाव (सेटअलियास) निर्दिष्ट करतो आणि ते व्हिज्युअलायझेशन नियमात वापरेन.

डेल्टा आणि गुणक पॅरामीटर वापरण्याचे आणि क्वेरीमध्ये मेट्रिकचे नाव बदलण्याचे उदाहरण

डेटा रूपांतरणाचे आणखी एक उदाहरण येथे आहे: मला बॅचची संख्या मोजणे आवश्यक आहे (सायकलचा प्रारंभ = इंजिन प्रारंभ). मेट्रिकची गणना इंजिन स्थिती "लाइन 1 - टाकी 1 (स्थिती) पासून पंप पंप" च्या आधारावर केली जाते. परिवर्तन: आम्ही मूळ मेट्रिकचा डेटा डेल्टा फंक्शन (मूल्यांचा फरक) सह बदलतो, त्यामुळे मेट्रिकमध्ये इंजिन सुरू करण्यासाठी "+1", थांबण्यासाठी "-1" आणि इंजिन सुरू करण्यासाठी "0" मूल्य असेल. त्याची स्थिती बदलू नका. मग मी 1 पेक्षा कमी सर्व मूल्ये काढून टाकतो आणि त्यांची बेरीज करतो. परिणाम म्हणजे इंजिन सुरू होण्याची संख्या.

वर्तमान स्थितीपासून प्रारंभाच्या संख्येत डेटा रूपांतरित करण्याचे उदाहरण

आता व्हिज्युअलायझेशन स्वतःबद्दल

डिस्प्ले सेटिंग्जमध्ये "एडिट ड्रॉ" बटण आहे; ते एक संपादक लाँच करते ज्यामध्ये तुम्ही आकृती काढू शकता. आकृतीवरील प्रत्येक ऑब्जेक्टचे स्वतःचे मापदंड आहेत. उदाहरणार्थ, तुम्ही संपादकामध्ये फॉन्ट सेटिंग्ज निर्दिष्ट केल्यास, ते ग्राफनामधील डेटा व्हिज्युअलायझेशनवर लागू केले जातील.

Draw.io मध्ये संपादक असे दिसते

आकृती सेव्ह केल्यानंतर, ते ग्राफनामध्ये दिसेल आणि तुम्ही घटक बदलण्यासाठी नियम तयार करू शकता.

पॅरामीटर्स () मध्ये आम्ही निर्दिष्ट करतो:

• पर्याय—नियम नाव, मेट्रिकचे नाव किंवा उपनाव सेट करा ज्याचा डेटा वापरला जाईल (मेट्रिक्सवर लागू करा). डेटा एकत्रीकरणाचा प्रकार (एकत्रीकरण) मेट्रिकच्या अंतिम परिणामावर परिणाम करतो, म्हणून शेवटचा म्हणजे शेवटचे मूल्य निवडले जाईल, सरासरी हे वरच्या उजव्या कोपर्यात निवडलेल्या कालावधीसाठी सरासरी मूल्य आहे.
• थ्रेशोल्ड्स - थ्रेशोल्ड व्हॅल्यू पॅरामीटर रंग अनुप्रयोगाच्या तर्काचे वर्णन करते, म्हणजेच निवडलेला रंग मेट्रिक डेटावर अवलंबून आकृतीवरील घटकांवर लागू केला जाईल. माझ्या उदाहरणात, जर मेट्रिक्सचे मूल्य “0” असेल, स्थिती “ओके” असेल, रंग हिरवा असेल, जर मूल्य “>1” असेल तर स्थिती गंभीर असेल आणि रंग लाल असेल.
• कलर/टूलटिप मॅपिंग्स" आणि "लेबल/टेक्स्ट मॅपिंग्स" - स्कीमा घटक आणि त्याच्या वर्तनासाठी एक परिस्थिती निवडणे. पहिल्या परिस्थितीमध्ये, ऑब्जेक्टवर पेंट केले जाईल, दुसऱ्यामध्ये, मेट्रिकच्या डेटासह त्यावर मजकूर असेल. आकृतीवरील ऑब्जेक्ट निवडण्यासाठी, आपल्याला सर्किट चिन्हावर क्लिक करणे आणि आकृतीवर क्लिक करणे आवश्यक आहे.

या उदाहरणात, मी पंप आणि त्याचा बाण काम करत असल्यास लाल रंग देतो आणि नसल्यास हिरवा रंग देतो.

फ्लोचार्टिंग प्लगइन वापरून, मी संपूर्ण रेषेचा आकृती काढू शकलो, ज्यावर:

1. युनिट्सचा रंग त्यांच्या स्थितीनुसार बदलतो
2. कंटेनरमध्ये उत्पादनाच्या अनुपस्थितीसाठी एक अलार्म आहे
3. मोटर वारंवारता सेटिंग प्रदर्शित केली जाते
4. प्रथम टाकी भरणे/डंपिंग गती
5. लाइन ऑपरेशन (बॅच) च्या चक्रांची संख्या मोजली जाते

उत्पादन लाइन ऑपरेशनचे व्हिज्युअलायझेशन

परिणाम

माझ्यासाठी सर्वात कठीण गोष्ट म्हणजे नियंत्रकांकडून डेटा मिळवणे. डेटा प्राप्त करण्याच्या बाबतीत Zabbix च्या अष्टपैलुत्वामुळे आणि प्लगइन्समुळे Grafana च्या लवचिकतेबद्दल धन्यवाद, सर्वसमावेशक उत्पादन लाइन मॉनिटरिंग स्क्रीन तयार करण्यासाठी फक्त दोन दिवस लागले. व्हिज्युअलायझेशनमुळे आलेख आणि राज्य आकडेवारी पाहणे शक्य झाले, तसेच स्वारस्य असलेल्या प्रत्येकासाठी वेबद्वारे सुलभ प्रवेश - या सर्वांमुळे अडथळे आणि युनिट्सचा अकार्यक्षम वापर त्वरीत ओळखणे शक्य झाले.

निष्कर्ष

मला Zabbix+Grafana संयोजन खरोखरच आवडले आणि मी तुम्हाला प्रोग्रामिंग किंवा जटिल व्यावसायिक उत्पादनांची अंमलबजावणी न करता नियंत्रक किंवा सेन्सरकडून डेटावर द्रुतपणे प्रक्रिया करण्याची आवश्यकता असल्यास त्याकडे लक्ष देण्याची शिफारस करतो. अर्थात, हे व्यावसायिक SCADA प्रणालीची जागा घेणार नाही, परंतु संपूर्ण उत्पादनाच्या केंद्रीकृत देखरेखीसाठी ते एक साधन म्हणून पुरेसे असेल.

स्त्रोत: www.habr.com