LabVIEW利用Modbus TCP 主站的冗余控制，通过主（Primary Master）、备（Secondary Master）双主站架构，保障 Modbus 通信系统在主站异常时仍能稳定运行，核心围绕主备站职责切换与 Modbus 寄存器数据交互展开。
功能介绍
主站（Primary Master）
- 创建连接：通过
Create Master Instance.vi建立 TCP Modbus 主站连接，初始化与从站通信链路。 - 心跳维护：利用
Write Single Holding Register.vi持续更新 Modbus 保持寄存器（Heartbeat Register）值，作为主站正常运行的 “心跳标识” 。 - 数据采集：在循环中调用
Read Input Registers.vi，按配置读取输入寄存器列表（Input Registers to Read）数据，支持非连续地址读取，采集结果存入Input Register Data。 - 数据共享：将采集的寄存器数据写入共享变量（Shared Variables），供其他模块（如 HMI ）使用，采用分组发送策略提升效率与扩展性。
- 连接关闭：任务结束时，
Close.vi关闭 TCP 连接，清理资源。
备站（SecondaryMaster）
- 创建连接：同主站，通过
Create Master Instance.vi建立 TCP Modbus 主站连接，处于待命状态。 - 心跳监测：借助
Read Holding Registers.vi读取心跳寄存器值，利用移位寄存器对比当前与历史值，判断主站是否正常更新心跳。 - 职责切换：当检测到主站心跳异常（停止定期更新），备站调用
Read Input Registers.vi读取输入寄存器数据，通过共享变量发送至 HMI，接管主站数据采集与共享职责。 - 连接关闭：任务结束或切换完成后，
Close.vi关闭 TCP 连接，清理资源。
应用场景
适用于对Modbus TCP 通信可靠性要求高的工业自动化场景，如工厂产线设备数据采集（主站异常时备站接力，保障产线状态监控不中断）、智能楼宇设备监控（空调、照明系统 Modbus 数据交互，防止主站故障导致控制失效）、电力系统监测（变电站设备 Modbus 数据采集，保障电力参数持续获取）等，需持续稳定Modbus 数据传输的场合。
使用范围
基于LabVIEW 开发环境，用于 Modbus TCP 通信网络中，主站需热备冗余设计的场景。需部署支持Modbus TCP 协议的从站设备，且网络环境可保障主备站与从站间 TCP 通信，适用于工业物联网、设备远程监控等LabVIEW 开发的自动化项目。
注意事项
- 心跳阈值设置：需合理配置心跳监测的对比逻辑（如移位寄存器判断时长、差值阈值），避免因网络抖动、短暂延迟误判主站异常，或主站故障未及时切换。
- 寄存器地址管理：主备站读取的输入寄存器地址、心跳寄存器地址需严格一致，否则会导致数据采集混乱、职责切换后数据错误。
- 共享变量同步：主备站写入共享变量需做好同步机制，防止数据冲突，保障 HMI 等模块获取稳定、连续数据。
- 资源清理：异常退出（如强制终止程序）时，需确保
Close.vi执行，避免 TCP 连接、寄存器读写资源未释放，影响下次启动或其他通信进程。
类似功能
| 对比维度 | 本 Modbus 主站冗余功能 | 传统单主站 Modbus 通信 |
|---|---|---|
| 可靠性 | 双主站热备，主站异常时备站自动接管，保障通信连续性，降低系统停运风险 | 单主站依赖单一通信节点，主站故障易导致通信中断、数据采集 / 控制失效 |
| 复杂度 | 需设计主备站逻辑、心跳监测与切换机制，增加开发、调试工作量，但提升系统鲁棒性 | 架构简单，开发周期短，仅需关注单主站通信流程 |
| 资源占用 | 双主站同时运行（备站待命也占用部分连接、计算资源 ），对系统硬件、网络资源需求稍高 | 单主站运行，资源占用集中，硬件、网络压力相对小 |
| 适用场景 | 对可靠性要求严苛的工业自动化、关键设备监控场景 | 对通信中断容忍度高、简单数据采集 / 控制场景，如小型自动化产线简易监控 |
