Desain Performa Sistem Komunikasi UDP untuk Interkoneksi PLC pada Aplikasi Framework Open Source

Kebutuhan akan sistem otomasi industri yang mampu melakukan kontrol dan
pemantauan secara real-time mendorong penerapan komunikasi data yang cepat
dan andal pada sistem berbasis Programmable Logic Controller (PLC). Namun,
interkoneksi antar PLC dari berbagai vendor masih menghadapi kendala akibat
dominasi protokol komunikasi yang bersifat proprietary, sehingga membatasi
interoperabilitas dan fleksibilitas sistem. Penelitian-penelitian sebelumnya
umumnya berfokus pada penggunaan protokol berbasis koneksi seperti
Transmission Control Protocol (TCP) dan standar industri seperti OPC UA yang
unggul dalam keandalan dan interoperabilitas, tetapi memiliki keterbatasan pada
latensi dan kompleksitas implementasi untuk aplikasi real-time. Sementara itu,
kajian pemanfaatan User Datagram Protocol (UDP) pada lingkungan otomasi
industri multi-vendor masih terbatas dan belum banyak dievaluasi secara
komprehensif dalam konteks framework open source. Penelitian ini berfokus pada
perancangan dan evaluasi sistem komunikasi pertukaran data antar PLC berbasis
UDP yang berlatensi rendah, andal, dan fleksibel pada lingkungan multi-vendor
tanpa ketergantungan vendor tertentu. Kebaruan penelitian ini terletak pada
implementasi dan pengujian UDP sebagai media interkoneksi PLC dalam
framework open source, serta analisis komparatif kinerjanya terhadap TCP dan
OPC UA berdasarkan parameter Quality of Service (QoS), meliputi delay,
throughput, dan packet loss, dengan mengacu pada standar toleransi komunikasi
industri. Metode penelitian dilakukan secara eksperimental melalui pengukuran
dan perbandingan kinerja ketiga protokol tersebut. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa UDP menghasilkan nilai delay rata-rata terendah sebesar 19,8 ms
dibandingkan TCP sebesar 79,5 ms dan OPC UA sebesar 33,4 ms. Protokol UDP
mengalami packet loss sebesar 0,066%, sedangkan TCP dan OPC UA tidak
mengalami kehilangan paket. Meskipun demikian, nilai packet loss pada UDP
masih berada dalam batas toleransi standar TIPHON dan tidak berdampak
signifikan terhadap kinerja sistem. Dari sisi throughput, OPC UA menunjukkan
nilai tertinggi. Hasil penelitian ini memberikan manfaat berupa alternatif solusi
komunikasi interkoneksi PLC yang bersifat terbuka, ringan, dan berperforma real
time, khususnya untuk aplikasi otomasi industri yang menuntut latensi rendah dan
fleksibilitas integrasi lintas vendor. Dengan demikian, penelitian ini memperkuat
potensi UDP sebagai solusi komunikasi yang layak pada sistem otomasi industri
berbasis framework open source.