控制系统作为单悬臂门式起重机的 “神经中枢”，直接决定设备的操作精准度与运行安全性，需根据起重量、作业频率及场景特性构建适配方案。依据 TSG 51-2023 起重机械安全技术规程，控制系统需实现指令响应、动作协调与安全防护的闭环管理，目前已形成以 “指令输入 - 核心控制 - 执行驱动 - 安全保护” 为核心的成熟架构，各类模块依托场景需求形成明确应用边界。
指令输入单元承担操作指令的采集与传递功能，其形式随作业复杂度分级适配。中小吨位货场设备多采用按钮盒与操作手柄组合，如河南长垣生产的 10t 级 L 型支腿门吊，通过八位一体按钮盒实现大车、小车的档位控制，手柄仅负责起升动作调节，适配散货堆垛等简单作业。港口大吨位设备则普遍配备无线遥控器，山东港口 35t 级市提起重机采用的工业遥控器，可实现 30 米范围内的多动作联动操作，按键响应时间≤0.1 秒，配合显示屏实时反馈载荷数据，大幅提升集装箱装卸效率。冶金料场等恶劣环境中，输入设备需加装防尘防水外壳，操作面板采用耐高温材质，防止高温辐射与粉尘导致的故障。
核心控制单元是系统的运算核心，按控制精度分为继电器控制与 PLC 控制两类。起重量≤20t 的小型设备常用继电器控制系统，通过触点吸合实现电路通断，结构简单且维护成本低廉，在小型仓库门吊中应用率超 60%。当起重量≥30t 或需多机构联动时，PLC 控制成为主流，天津港 40 吨级门吊采用西门子 S7-300 PLC，通过编程实现起升、大车、小车的动作逻辑协调，可预设 3 种作业模式适配不同货型。对于主副双钩设备，PLC 还能实现双钩动作的互锁保护，防止操作冲突引发安全事故。
执行驱动单元负责将控制信号转化为机械动作，核心组件为变频器与接触器。中小吨位设备的大车、小车机构多采用 U/f 开环控制变频器，如 MH10t-30 门吊的大车系统通过变频器实现两档调速，运行速度在 20-40m/min 间切换。起升机构因对力矩要求更高，普遍采用矢量控制变频器，南通港 120 吨级门吊的起升系统通过变频器提供 150% 额定转矩，有效避免重载溜钩现象。接触器则根据电机功率选型，大吨位设备选用银触点接触器，分断能力达 100A 以上，确保电流稳定传递。
安全保护单元构建多重防护屏障，适配场景风险特性。基础配置包括行程限位器与紧急停止装置：大车、小车轨道端部均设限位开关，吊钩起升机构配备重锤式与断火式双重限位，所有设备操作面板必装红色急停按钮。港口设备额外集成防风联动保护，当风速仪检测到风速超 17.2m/s 时，PLC 自动切断运行回路并触发锚定装置。冶金场景则增设高温报警与过载保护，载荷超过额定值 10% 时立即切断起升动力，同时通过温度传感器监控电机温度，防止高温烧毁。
从应用现状看，“继电器 + 基础保护” 在中小吨位货场占比超 70%，“PLC + 变频驱动 + 多重防护” 组合在港口大吨位设备中应用率达 90%，冶金设备则通过定制化保护模块实现安全作业。四类模块均以 “操作便捷 - 控制精准 - 风险可控” 为核心逻辑，构建起覆盖全场景的控制系统解决方案。
