DESAIN ARSITEKTUR SISTEM KONTROL INDUSTRI BERBASIS OPC UA DAN MQTT SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN INTERAKTIF PADA LABORATORIUM OTOMASI INDUSTRI

Abstract

Transformasi Industri 4.0 mendorong terjadinya integrasi yang semakin erat antara Operational Technology (OT) pada lantai produksi dan Information Technology (IT) pada tingkat enterprise melalui pemanfaatan teknologi komunikasi industri yang terbuka dan interoperabel. Salah satu tantangan pada pendidikan vokasi adalah keterbatasan media pembelajaran yang mampu merepresentasikan implementasi komunikasi industri modern secara terpadu, mulai dari Programmable Logic Controller (PLC), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), hingga Industrial Internet of Things (IIoT). Penelitian ini bertujuan merancang dan mengimplementasikan arsitektur sistem kontrol industri berbasis Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) dan Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) sebagai media pembelajaran interaktif pada laboratorium otomasi industri. Arsitektur sistem mengintegrasikan Factory I/O sebagai virtual plant, PLC Siemens S7-1200 sebagai pengendali proses, KepServerEX sebagai OPC UA Server, Node-RED sebagai middleware sekaligus dashboard monitoring, serta Eclipse Mosquitto sebagai MQTT Broker. Evaluasi dilakukan melalui pengujian komunikasi, pengukuran waktu tunda (delay), dan tingkat keberhasilan pengiriman data. Hasil pengujian menunjukkan rata-rata delay komunikasi OPC UA sebesar 39,8 ms dan MQTT sebesar 18,3 ms, sehingga total waktu respons sistem berada pada kisaran 58–60 ms. Selain itu, tingkat keberhasilan komunikasi mencapai 100% tanpa packet loss pada lingkungan pengujian berbasis jaringan Ethernet lokal. Hasil tersebut menunjukkan bahwa arsitektur yang dikembangkan mampu menyediakan komunikasi data yang stabil, responsif, dan mudah direplikasi sebagai media pembelajaran integrasi PLC, SCADA, OPC UA, MQTT, dan IIoT pada pendidikan vokasi.