Apache Kafka Plug-in Kafka Plug-in

Apache Kafka Anbindung

Die Apache Kafka Software von der Apache Foundation ist eine freie Software zum Streamen von Datenpaketen. Ein Kafka System setzt sich aus Clustern zusammen, welche sich untereinander verbinden und verknüpfen und so ein Messaging System bereitstellen, über das Daten verlustfrei von Sendern (Producer) zu Empfängern (Consumern) transportiert werden können. Das System arbeitet nach der Logik von Publish/Subscribe. Die Broker halten Daten für die Consumer vor, so dass die Abarbeitung durch den Client gesteuert erfolgen kann. Die Reihenfolge der Nachrichten bleibt dabei erhalten. Nachrichten werden in Kafka mit einem Topic und optional mit einem Key gekennzeichnet. Versendete Nachrichten enthalten einen Payload, dessen Format nicht vorgesehen ist, ähnlich wie bei MQTT.

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Beispiel: OPC UA Daten an Apache Kafka

Beispiel: OPC Daten eines Cutter werden vom KEPServerEX abgeholt, in JSON übersetzt und an einen Apache Kafka Broker gesendet

Beispiel für eine Datenübergabe von Apache Kafka an MS SQL

Beispiel: Parameterdaten für einen Cutter werden als Consumer von Apache Kafka empfangen, ausgewertet (JSON) und in eine MS-SQL-Datenbank übergeben, damit sie dem Prozess zur Verfügung stehen.

So einfach kann es sein.

Systeme vernetzen

Was sind Transfer, Trigger und das Browsing?

Transfer-Objekte

Das Transferobjekt bildet den Kafka-Producer im OPC Router ab. Es bietet die Felder Topic, Key und Payload an. Mit dem Topic und dem Key werden die Nachrichten gekennzeichnet, so dass Consumer entsprechend über neue Nachrichten informiert werden, wenn sie das jeweilige Topic abonniert haben. In die Payload kann in der OPC Router Connection ein beliebiger Datenblock übergeben werden. Gängige Quellen sind das JSON oder das XML-Objekt.

Trigger

Soll der OPC Router als Kafka Consumer agieren, kommt der Kafka Trigger zum Einsatz. Dem Trigger wird ein Topic übergeben, mit dem der OPC Router sich als Abonnent in Kafka registriert. Der Trigger aktiviert seine Verbindung, in der er konfiguriert ist, sobald für das Topic eine neue Nachricht bereitsteht. Sind mehrere Nachrichten verfügbar, wird der Trigger je Nachricht neu ausgelöst. Der Trigger holt auch nach Systemneustart alle noch nicht abgerufenen Nachrichten auf dem Broker nach.

Browsing

Jeweils im Transferobjekt und im Trigger ist ein Browsing der Topics im Broker möglich. Nach erfolgreicher Konfiguration der Broker-Anbindung werden die verfügbaren Topics geladen und dem Bediener in Listenform zur Auswahl bereitgestellt.

Apache Kafka Plug-in Anwendungs-Beispiele

Stammdatenverteilung werksübergreifend

Für viele Prozesse sind Materialstammdaten eine wichtige Grundlage für die Parametrierung einzelner Produktionsprozesse. Für eine schnelle und autarke Entscheidungsfindung werden diese nah an der Anlage als Schattenkopie vorgehalten um Probleme und Verzögerungen beim Abruf von zentralen Daten zu vermeiden. Mit Apache Kafka lassen sich Stammdaten gesichert für alle Interessierten “Consumer” bereitstellen. Eine zyklische Übermittlung, um Beispiel als JSON Paket, sorgt für einen immer aktuellen Stand direkt in den Datenbanken an den Anlagen. Eine Abhängigkeit zum zentralen System ist nicht gegeben. Über den gleichen Weg können auch aktuelle Produktionsparameter von den Anlagen zurückgesendet werden, so dass eine intelligente Auswertung und Verarbeitung zentral erfolgen kann (Big Data/KI).

Apache Kafka Plug-in
Plug-in Connections
Microsoft SQL Server
Apache Kafka Plug-in
Plug-in Connections
OPC UA Client / OPC DA Client

Prozessdaten-Streaming

Für ein zentrales Monitoring über große geografische Entfernungen und über verschiedenste Netzwerkarchitekturen hinweg, bietet Kafka ein hohes Maß an Sicherheit und Toleranz gegenüber Verbindungsproblemen. Werden mit dem OPC Router aktuelle Zustands-/Störungs- und Laufzeitinformationen von Anlagen an Kafka übergeben, sorgt das Clustersystem für eine korrekte und lückenlose Übertragung der Daten an das zentrale Monitoring. Gegenüber leichtgewichtigen IoT Infrastrukturen wie MQTT sorgt Kafka für eine verlässliche Übertragung, wie es bei industriellen Messaging Systemen notwendig ist.

Hier finden Sie weitere Informationen über den OPC Router und die Plug-ins.

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