（1）论文研究的目的与意义

船舶克令吊是船舶甲板机械最重要的设备之一，是船舶装卸货物的主要机械，克令吊的工作质量如何直接影响到船舶的装卸速度，进而影响到船舶的航行周期。船舶克令吊结构复杂，难于管理，专业性强，不易掌握，而且其大多采用传统的继电器一接触器控制系统，该控制方式故障率高，停靠性和可维护性差，灵活性和扩展性也很差。采用先进的PLC技术来取代这一传统的控制方式，既能减小故障率，同时又便于维护管理，是今后发展的方向。

采用PLC控制方式来代替传统控制方式的意义在于：PLC的可靠性高，抗干扰能力强，PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性；其次PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中；PLC易学易用，它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受，梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能；再者PLC系统的设计、建造工作量相对觉小，维护方便，容易改造；其体积小，重量轻，能耗低也是一大优点。

（2）国内外研究现状

国内外对船舶克令吊的研究主要集中在对它的控制上，就船用克令吊的控制方式而言，主要有继电一接触器式、集成电路式、单片机式等，在这些控制方式中，应用较早且比较广泛的是继电—接触器控制系统，由于该系统采用数量较多的副触点和时间继电器来构成逻辑程序控制，在船舶装卸货操作尤其营运年限稍长的船舶装卸操作时，经常会因为副触头和时间继电器故障而导致控制紊乱，使系统无法正常工作。

目前，国外致力于船舶起货机研究与制造的公司和企业很多，其中具有代表性的主要有瑞典的赫格隆，法国的本的，他们的产品都是世界船舶起货机中最具代表性的。美国海军有专门的特种起货机辅助舰船，用于海上保障，救援等作战任务。另外俄海军也有多台专用船舶起货机，但由于维护与使用不当，其中的多台都需要退役或维修完善，仅剩几台较为完好的，但也已经很难满足俄海军需求。在国内，由于在港口建设和其他海运工作的需要，自二十世纪五十年代以来，我国已经建造了各式各样的中小型起重船，它们的起重量大多集中于 15 吨至 180吨。2009年2月，武桥重工集团股份有限公司设计完成了国内额定起重量最大的船舶起货机。该起货机机为双臂架变幅式起货机，额定起重量 2400 吨，吊臂长达 125 米，该起货机能在相当恶劣的海况下作业。国内各大高校对船舶起货机的研究也取得了很多科研成果，其中较为有代表性的有：大连海事大学杨海军，运用虚拟样机技术，对液压船舶起货机的变幅、回转液压系统的机液联合动作进行了动力学仿真，同时运用件对船舶起货机的变幅机构进行了优化分析，得到了液压缸铰接位置的最优解，使得平均变幅力最小，为改进设计提供了强有力的理论依据。

2. 研究的基本内容与方案

（1）本课题主要内容如下:

①传统船舶克令吊的电气控制系统存在的问题

②船舶电动克令吊功能分析