本书共分 10 章，通过图解的方式讲解 KUKA 工业机器人电路连接和检
测。本书涉及 KUKA 工业机器人 KR C4 标准型控制柜和 KR C4 紧凑型控制
柜，主要内容包括 KUKA 工业机器人控制柜的组成、低压电源、KUKA 工业
机器人计算机组件 KPC、KUKA 工业机器人控制总线 KCB、KUKA 工业机器
人系统总线 KSB、KUKA 工业机器人扩展总线 KEB、KUKA 工业机器人线路
接口 KLI、KUKA 工业机器人服务接口 KSI、控制系统操作面板 CSP 的连接、
KUKA 工业机器人控制柜控制单元 CCU、KUKA 紧凑型工业机器人的电路连
接和故障诊断方法，以及 KUKA 工业机器人与 PLC 的通信。这些内容可帮助
读者提高 KUKA 工业机器人的调试和维修水平。
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本书适合企业中从事工业机器人调试和维修的工程技术人员，以及大
专院校工业机器人维修调试、机电一体化、电气自动化及其他相关专业师生
阅读。
一线实践经验丰富工程师撰写本书，提供大量KUKA工业机器人电路图纸，提升读者的学习难度。赠送配套PPT课件，随时随地想学就学。
前言 Preface
随着 KUKA 工业机器人的应用越来越广泛，大专院校的广大师生不再仅仅满足于编
程与操作。另外，企业中的工程技术人员，尤其是从事电气控制相关工作的技术人员，迫
切要求了解和学习 KUKA 工业机器人详细的电路结构及维护技能。本书可满足这部分读
者的需求。
本书共分 10 章。第 1 章介绍了 KUKA 工业机器人 KR C4 标准型控制柜和 KR C4 紧
凑型控制柜的组成及连接，让读者从整体上了解 KUKA 工业机器人控制系统的布局。第
2 ～ 9 章详细讲解了 KUKA 工业机器人低压电源、KUKA 工业机器人计算机组件 KPC、
KUKA 工业机器人控制总线 KCB、KUKA 工业机器人系统总线 KSB、KUKA 工业机器人
扩展总线 KEB、KUKA 工业机器人线路接口 KLI、KUKA 工业机器人服务接口 KSI、控
制系统操作面板 CSP、KUKA 工业机器人控制柜控制单元 CCU、KUKA 紧凑型工业机器
人的电路连接和故障诊断方法，详细介绍了以上各部件的电路结构，绘制了规范易懂的电
路图，以期提高读者对 KUKA 工业机器人电路的识读水平。第 10 章讲解了 KUKA 工业
机器人与 PLC 的通信，介绍了 KUKA 工业机器人的通信技术、自动运行程序的配置方法
等。附录提供了 KUKA KR C4 标准型和紧凑型控制柜的组件布局。由于 KUKA 工业机器
人有不同规格和版本，电路连接会有细微不同，敬请读者注意。
为便于一线读者学习使用，书中的一些图形符号及名词术语按行业习惯呈现，未完全
按照国家标准进行统一，敬请谅解。
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本书由武汉金石兴机器人自动化工程有限公司耿春波、莱芜职业技术学院宋健、上海
大学悉尼工商学院耿琦菲编写。
在本书编写过程中，编者参考了 KUKA 工业机器人的说明书，在此表示感谢。由于
编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正。
编 者
第1章 KUKA工业机器人控制柜 1
1.1 KUKA工业机器人标准型控制柜的组成及连接 1
1.1.1 电源滤波器 2
1.1.2 控制系统操作面板CSP 2
1.1.3 KR C4控制系统的PC组件 3
.1.4 KR C4的KUKA驱动装置 3
1.1.5 制动滤波器 3
1.1.6 控制柜控制单元CCU 4
1.1.7 安全接口板SIB 5 1.1.8 保险元件 5
1.1.9 蓄电池 6
1.1.10 接线面板 6
1.1.11 示教器 7
1.1.12 KR C4驱动总线 7
.2 KUKA工业机器人紧凑型控制柜的组成及连接 8
第2章 KUKA工业机器人低压电源 12
2.1 KR C4标准型低压电源的接口 12
2.2 KR C4标准型低压电源的连接 13
2.3 滤波器K1 13
2.4 断路器Q3 14
2.5 低压电源的X1、X2接口 15
第3章 KUKA工业机器人计算机组件KPC 16
3.1 KPC主板 16
3.2 DualNIC双工网卡 19
3.3 KPC的RAM存储器 19
3.4 KPC的存储介质 20
3.5 KPC的计算机电源 21
3.6 KPC的计算机风扇 21
3.7 KPC的X961、X962接口的电路连接 22
3.8 KPC的LED指示灯 23
第4章 KUKA工业机器人控制总线KCB 24
4.1 KUKA工业机器人控制总线KCB的连接 24
4.1.1 KUKA工业机器人控制总线KCB的连接概图 24
4.1.2 KUKA工业机器人控制总线KCB的连接电路图 25
4.1.3 KUKA工业机器人控制总线KCB的接口位置 26
4.2 KUKA工业机器人电源包KPP 27
4.2.1 KUKA工业机器人电源包KPP的作用和接口位置 27
4.2.2 KUKA工业机器人电源包KPP的电路连接 29
4.3 KUKA工业机器人伺服包KSP 31
4.3.1 KUKA工业机器人伺服包KSP的作用和接口位置 31
4.3.2 KUKA工业机器人伺服包KSP的电路连接 32
4.4 KUKA工业机器人电源包KPP和伺服包KSP的连接接口位置 33
4.5 KUKA工业机器人标准控制柜底部X20的连接 34
4.5.1 KUKA工业机器人标准控制柜底部X20的连接概图 34
4.5.2 KUKA工业机器人标准控制柜底部X20的连接电路图 34
4.6 旋转变压器数字转换器RDC 37
4.6.1 旋转变压器数字转换器RDC的作用和接口位置 37
4.6.2 旋转变压器数字转换器RDC的连接电路图 38
4.6.3 旋转变压器数字转换器RDC及接口位置 39
4.7 伺服电动机（交流同步电动机） 40
4.7.1 伺服电动机的结构 40 4.7.2 伺服电动机的电路图 41
4.7.3 旋转变压器的电路图 42
4.8 KUKA工业机器人伺服电动机的连接电路图 43
4.8.1 KUKA工业机器人轴1电动机M1的连接 43
4.8.2 KUKA工业机器人轴2电动机M2的连接 43
4.8.3 KUKA工业机器人轴3电动机M3的连接 44
4.8.4 KUKA工业机器人轴4电动机M4的连接 45
4.8.5 KUKA工业机器人轴5电动机M5的连接 45
4.8.6 KUKA工业机器人轴6电动机M6的连接 45
4.8.7 旋转变压器数字转换器RDC的X1～X8信号 46
4.9 电子数据存储器EDS 47
4.9.1 与旋转变压器数字转换器RDC连接的EDS（RDC-EDS） 48
4.9.2 与控制柜控制单元CCU连接的EDS（CCU-EDS） 48
4.10 电子校准装置EMD 49
4.11 KUKA工业机器人电源包KPP的LED诊断 50
4.12 KUKA工业机器人伺服包KSP的LED诊断 52
4.13 旋转变压器数字转换器RDC的LED诊断 53
第5章 KUKA工业机器人系统总线KSB 55
5.1 KUKA工业机器人系统总线KSB的连接 56
5.1.1 KUKA工业机器人系统总线KSB的连接概图 56
5.1.2 KUKA工业机器人系统总线KSB的连接电路图 56
5.1.3 KUKA工业机器人系统总线KSB的接口位置 57
5.2 KUKA工业机器人示教器smartPAD 58
5.3 安全接口板SIB 59
5.3.1 安全接口板SIB电源电路图 60
5.3.2 接口X11与安全接口板SIB、控制柜控制单元CCU的连接概图 60
5.3.3 接口X11与安全接口板SIB、控制柜控制单元CCU的连接电路图 61
5.4 安全接口扩展板SIB ext 68
5.4.1 执行Safe Operation（安全运行）功能时接口X13的连接 69
5.4.2 执行Safe Range Monitoring（安全范围监控）功能时接口X13的连接 73
5.4.3 执行Safe Single Brake（安全单制动）功能时接口X13的连接 75
5.5 安全接口板SIB的LED指示灯 76
5.6 安全接口扩展板SIB ext的LED指示灯 78
第6章 KUKA工业机器人扩展总线KEB 80
6.1 KUKA工业机器人扩展总线KEB的连接图 81
6.2 总线耦合器EK1100、输入模块EL1809、输出模块EL2809的接线图 82
6.2.1 总线耦合器EK1100的接线图 83
6.2.2 输入模块EL1809的接线图 84
6.2.3 输出模块EL2809的接线图 85
6.3 总线耦合器EK1100、输入模块EL1809、输出模块EL2809的配置 85
6.3.1 总线耦合器EK1100、输入模块EL1809、输出模块EL2809的GSD文件下载 85
6.3.2 总线耦合器EK1100、输入模块EL1809、输出模块EL2809的GSD文件导入 87
6.3.3 总线耦合器EK1100、输入模块EL1809、输出模块EL2809的GSD文件的 DTM样本管理 90
6.3.4 笔记本计算机与KUKA工业机器人的IP地址设定 92
6.3.5 总线耦合器EK1100、输入模块EL1809、输出模块EL2809的添加 94
6.3.6 输入模块EL1809、输出模块EL2809的地址配置 98
第7章 KUKA工业机器人线路接口KLI、服务接口KSI、控制系统 操作面板CSP的连接 102 7.1 KUKA工业机器人线路接口KLI的连接 102
7.1.1 KUKA工业机器人线路接口KLI的连接概图 103
7.1.2
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