Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni

F'dan l-artikolu nixtieq naqsam l-esperjenza tiegħi ta 'l-użu ta' sistemi ta 'sors miftuħ Zabbix u Grafana biex jivviżwalizza l-operat tal-linji ta' produzzjoni. L-informazzjoni tista 'tkun utli għal dawk li qed ifittxu mod rapidu biex juru jew janalizzaw viżwalment id-dejta miġbura fi proġetti ta' awtomazzjoni industrijali jew IoT. L-artikolu mhuwiex tutorja dettaljata, iżda pjuttost kunċett għal sistema ta 'monitoraġġ ibbażata fuq softwer open source għal impjant tal-manifattura.

Għodda tal-għodda

Zabbix – ilna nużawha għal żmien twil biex tissorvelja l-infrastruttura tal-IT tal-impjant. Is-sistema rriżulta li kienet tant konvenjenti u universali li bdejna ndaħħlu dejta minn linji ta 'produzzjoni, sensuri u kontrolluri fiha. Dan ippermettilna niġbru d-dejta tal-metriċi kollha f'post wieħed, nagħmlu graffs sempliċi tal-konsum tar-riżorsi u l-prestazzjoni tat-tagħmir, iżda aħna verament ma kellniex analitiċi u graffs sbieħ.

grafana hija għodda qawwija għall-analiżi u l-viżwalizzazzjoni tad-dejta. Numru kbir ta 'plugins jippermettulek tieħu data minn sorsi varji (zabbix, clickhouse, influxDB), tipproċessaha fuq il-fly (ikkalkula l-valur medju, somma, differenza, eċċ.) u tiġbed kull tip ta' graffs (minn linji sempliċi, speedometers, tabelli għal dijagrammi kumplessi).

Pinġi.io – servizz li jippermettilek tiġbed minn dijagramma sempliċi għal pjanta f’editur onlajn. Hemm ħafna mudelli lesti u oġġetti mfassla. Id-dejta tista' tiġi esportata lejn il-formati grafiċi ewlenin kollha jew xml.

Inpoġġuha kollha flimkien

Hemm ħafna artikoli miktuba dwar kif tinstalla u tikkonfigura Grafana u Zabbix, se ngħidlek dwar il-punti ewlenin tal-konfigurazzjoni.

Jinħoloq "node tan-netwerk" (host) fuq is-server Zabbix, li għandu "elementi tad-dejta" (oġġetti) b'metriċi mis-sensuri tagħna. Huwa rakkomandabbli li naħsbu l-ismijiet tan-nodi u l-elementi tad-dejta minn qabel u tagħmilhom strutturati kemm jista 'jkun, peress li se naċċessawhom minn grafana permezz ta' espressjonijiet regolari. Dan l-approċċ huwa konvenjenti għaliex tista 'tikseb data minn grupp ta' elementi b'talba waħda.

Biex tikkonfigura grafana ser ikollok bżonn tinstalla plugins addizzjonali:

  • Zabbix minn Alexander Zobnin (alexanderzobnin-zabbix-app) – integrazzjoni ma zabbix
  • natel-discrete-panel – plugin għal viżwalizzazzjoni diskreta fuq graff orizzontali
  • pierosavi-imageit-panel – plugin għall-wiri tad-dejta fuq l-immaġni tiegħek
  • agenty-flowcharting-panel – plugin għal viżwalizzazzjoni dinamika ta’ dijagramma minn draw.io

L-integrazzjoni ma' Zabbix innifsu hija kkonfigurata f'grafana, oġġett tal-menu Sorsi tad-Data tal-KonfigurazzjoniZabbix. Hemm bżonn li tispeċifika l-indirizz tas-server api zabbix, dan huwa dak li għandi http://zabbix.local/zabbix/api_jsonrpc.php, u illoggja bil-password għall-aċċess. Jekk kollox isir b'mod korrett, meta tissejvja s-settings ikun hemm messaġġ bin-numru tal-verżjoni tal-api: zabbix Verżjoni tal-API: 5.0.1

Ħolqien ta 'Dashboard

Dan huwa fejn tibda l-maġija ta’ Grafana u l-plugins tagħha.

Plugin tal-pannelli diskreti Natel
Għandna data dwar l-istatus tal-muturi fuq il-linji (xogħol = 1, mhux jaħdem = 0). Bl-użu tal-grafika diskreta, nistgħu nfasslu skala li turi: l-istatus tal-magna, kemm-il minuta/sigħat jew % ħadmet u kemm-il darba nbtet.

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Viżwalizzazzjoni tal-istatus tal-magna

Fl-opinjoni tiegħi, din hija waħda mill-aqwa graffs għall-viżwalizzazzjoni tal-prestazzjoni tal-ħardwer. Tista 'tara immedjatament kemm ilha idle u f'liema modi taħdem aktar spiss. Jista 'jkun hemm ħafna dejta, huwa possibbli li jiġu aggregati b'meded, jittrasformawhom b'valuri (jekk il-valur huwa "1", imbagħad uri bħala "ON")

Plugin pierosavi-imageit-panel

Imagehuwa konvenjenti li tuża meta diġà jkollok dijagramma mfassla jew pjanta ta 'l-art li fuqha trid tapplika data mis-sensuri. Fis-settings tal-viżwalizzazzjoni, għandek bżonn tispeċifika l-URL tal-immaġni u żżid l-elementi tas-sensorju li għandek bżonn. L-element jidher fl-istampa u jista 'jitqiegħed fil-post mixtieq bil-maws.

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Dijagramma tal-forn b'metriċi tat-temperatura u tal-pressjoni

Plugin tal-pannell tal-aġenti-flowcharting

Nixtieq nitkellem f'aktar dettall dwar il-ħolqien ta 'viżwalizzazzjoni FlowCharting, peress li hija għodda oerhört funzjonali. Jippermettilek tagħmel dijagramma mnemonika dinamika, li l-elementi tagħha jirreaġixxu għall-valuri tal-metriċi (bidla fil-kulur, pożizzjoni, isem, eċċ.).

Jirċievu data

Il-ħolqien ta 'kwalunkwe element ta' viżwalizzazzjoni fi Grafana jibda b'talba għal dejta mis-sors, fil-każ tagħna huwa zabbix. Bl-użu tal-mistoqsijiet, irridu nġibu l-metriċi kollha li rridu nużaw fid-dijagramma. Id-dettalji tal-metriċi huma l-ismijiet tal-elementi tad-dejta f’Zabbix; tista’ tispeċifika jew metrika individwali jew sett iffiltrat permezz ta’ espressjoni regolari. Fl-eżempju tiegħi, il-qasam Item fih l-espressjoni: "/(^line 1)|(disponibbiltà)|(zucchini)/" - dan ifisser: agħżel il-metriċi kollha li isimhom jibda strettament b'"linja 1" jew fih il-kelma "disponibbiltà ” jew fih il-kelma “zucchini”

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Eżempju tat-twaqqif ta’ talba għal data dwar il-magni tal-ewwel linja u d-disponibbiltà tal-materja prima

Konverżjoni tad-Data

Id-dejta tas-sors mhux dejjem tkun fil-forma li għandna bżonn nuruha. Pereżempju, għandna dejta minuta b'minuta dwar il-piż ta 'prodott f'kontenitur (kg), u għandna bżonn nuru r-rata tal-mili f't/siegħa. Nagħmel dan bil-mod li ġej: nieħu d-dejta tal-piż u nittrasformaha bil-funzjoni grafana delta, li tikkalkula d-differenza bejn il-valuri metriċi, sabiex il-piż kurrenti jinbidel f'kg/min. Imbagħad immultiplika b'0.06 biex nikseb ir-riżultat f'tunnellati/siegħa. Peress li l-metrika tal-piż tintuża f'diversi mistoqsijiet, nispeċifika psewdonimu ġdid għaliha (setAlias) u se nużaha fir-regola tal-viżwalizzazzjoni.

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Eżempju tal-użu tal-parametru delta u multiplikatur u tibdil tal-isem tal-metrika f'mistoqsija

Hawn eżempju ieħor ta 'konverżjoni tad-dejta: kelli bżonn ngħodd in-numru ta' lottijiet (bidu taċ-ċiklu = startjar tal-magna). Il-metrika hija kkalkulata abbażi tal-istatus tal-magna "linja 1 - pompa tal-pompa mit-tank 1 (status)". Trasformazzjoni: aħna nibdlu d-dejta tal-metrika oriġinali bil-funzjoni delta (differenza ta 'valuri), għalhekk il-metrika se jkollha l-valur "+1" biex tibda l-magna, "-1" għall-waqfien u "0" meta l-magna tagħmel ma jbiddilx l-istatus tagħha. Imbagħad inneħħi l-valuri kollha inqas minn 1 u ngħaqqadhom. Ir-riżultat huwa n-numru ta 'startijiet tal-magna.

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Eżempju ta 'konverżjoni ta' data mill-istatus attwali għan-numru ta 'bidu

Issa dwar il-viżwalizzazzjoni nnifisha

Fis-settings tal-wiri hemm buttuna "Editja Iġbed"; tniedi editur li fih tista 'tfassal dijagramma. Kull oġġett fuq id-dijagramma għandu l-parametri tiegħu stess. Pereżempju, jekk tispeċifika s-settings tat-tipa fl-editur, dawn se jiġu applikati għall-viżwalizzazzjoni tad-dejta f'Grafana.

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Dan huwa kif jidher l-editur f'Draw.io

Wara li ssejvja d-dijagramma, se tidher fil-grafana u tista 'toħloq regoli biex tbiddel l-elementi.

Fil-parametri() aħna nispeċifikaw:

  • Għażliet — issettja l-isem tar-regola, l-isem jew l-alias tal-metrika li d-dejta tagħha se tintuża (Applika għall-metriċi). It-tip ta 'aggregazzjoni tad-dejta (Aggregazzjoni) jaffettwa r-riżultat finali tal-metrika, għalhekk L-aħħar ifisser li se jintgħażel l-aħħar valur, avg huwa l-valur medju għall-perjodu magħżul fir-rokna ta' fuq tal-lemin.
  • Limiti - il-parametru tal-valuri tal-limitu jiddeskrivi l-loġika tal-applikazzjoni tal-kulur, jiġifieri, il-kulur magħżul jiġi applikat għal elementi fuq id-dijagramma skont id-dejta metrika. Fl-eżempju tiegħi, jekk il-valur tal-metriċi huwa "0", l-istatus huwa "Ok", il-kulur se jkun aħdar, jekk il-valur huwa "> 1", l-istatus ikun Kritiku u l-kulur se jkun aħmar.
  • Kulur/Tooltip Mappings" u "Label/Text Mappings" - għażla ta' element ta' skema u xenarju għall-imġieba tiegħu. Fl-ewwel xenarju, l-oġġett se jkun miżbugħ fuq, fit-tieni, se jkun hemm test fuqu b'dejta mill-metrika. Biex tagħżel oġġett fuq id-dijagramma, trid tikklikkja fuq is-sinjal taċ-ċirkwit u kklikkja fuq id-dijagramma.

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
F'dan l-eżempju, inpinġi l-pompa u l-vleġġa tagħha ħamra jekk taħdem u ħadra jekk le.

Bl-użu tal-plugin tal-flowcharting, stajt niġbed dijagramma tal-linja kollha, li fuqha:

  1. il-kulur tal-unitajiet jinbidel skont l-istatus tagħhom
  2. hemm allarm għan-nuqqas ta 'prodott fil-kontenituri
  3. l-issettjar tal-frekwenza tal-mutur huwa muri
  4. l-ewwel veloċità tal-mili/rimi tat-tank
  5. in-numru ta 'ċikli ta' tħaddim tal-linja (lott) huwa kkalkulat

Grafana+Zabbix: Viżwalizzazzjoni tal-operat tal-linja tal-produzzjoni
Viżwalizzazzjoni tal-operazzjoni tal-linja tal-produzzjoni

Riżultat

L-iktar ħaġa diffiċli għalija kienet li nġib id-dejta mill-kontrolluri. Grazzi għall-versatilità ta 'Zabbix f'termini ta' riċeviment ta 'dejta u l-flessibbiltà ta' Grafana minħabba plugins, ħadu biss ftit jiem biex jinħoloq skrin ta 'monitoraġġ komprensiv tal-linja ta' produzzjoni. Il-viżwalizzazzjoni għamilha possibbli li wieħed jara graffs u statistika tal-istat, kif ukoll aċċess faċli permezz tal-web għal kull min hu interessat - dan kollu għamilha possibbli li jiġu identifikati malajr il-konġestjonijiet u l-użu ineffiċjenti tal-unitajiet.

Konklużjoni

Għoġobni ħafna l-kombinazzjoni Zabbix+Grafana u nirrakkomanda li tagħti attenzjoni għaliha jekk għandek bżonn tipproċessa malajr data minn kontrolluri jew sensuri mingħajr ma tipprogramma jew timplimenta prodotti kummerċjali kumplessi. Naturalment, dan mhux se jissostitwixxi s-sistemi SCADA professjonali, iżda se jkun biżżejjed bħala għodda għall-monitoraġġ ċentralizzat tal-produzzjoni kollha.

Sors: www.habr.com

Żid kumment