Penerapan ESP32 sebagai pengganti IoT Gateway dalam Sistem Otomasi Berbasis PLC

Perangkat IoT Gateway komersial yang mahal dan kurang fleksibel menjadi hambatan dalam implementasi sistem otomasi industri berbasis IoT, khususnya untuk skala pembelajaran. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, mengimplementasikan, dan menguji mikrokontroler ESP32 sebagai alternatif IoT Gateway yang efektif dan berbiaya rendah. Metode yang digunakan adalah mengintegrasikan PLC Siemens S7-1200 sebagai server yang berkomunikasi dengan ESP32 sebagai client melalui protokol Modbus TCP/IP dalam jaringan lokal. Selanjutnya, ESP32 bertindak sebagai jembatan yang mengirimkan data monitoring dari PLC ke platform dashboard Node-RED dan menerima perintah kontrol menggunakan protokol MQTT. Sistem ini direalisasikan pada sebuah trainer kit yang mencakup plant Water Level Control (WLC) dan Pengendalian Motor. Perintah kontrol dari dashboard berhasil dieksekusi oleh PLC dan data monitoring ditampilkan secara akurat dengan latensi rata-rata sekitar 1,27 detik. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa komunikasi dua arah antara PLC, ESP32 dan Node-RED berjalan dengan andal. Lebih lanjut, uji pemulihan sistem menunjukkan bahwa ESP32 mampu membangun kembali koneksi secara otomatis setelah terjadi kegagalan, baik pada koneksi Modbus (rata-rata pulih dalam 2 detik setelah PLC aktif) maupun pada koneksi WiFi. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa ESP32 dapat berfungsi secara efektif sebagai pengganti IoT Gateway yang tidak hanya fungsional dan terjangkau, tetapi juga tangguh untuk sistem monitoring dan kontrol jarak jauh.

Kata Kunci: ESP32, IoT Gateway, PLC, Modbus TCP/IP, MQTT, Node-RED, Sistem Otomasi