主令控制器一般由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、齒輪減速機(jī)構(gòu)、凸輪、外殼等幾部分組成。主令控制器動(dòng)作原理與轉(zhuǎn)換開關(guān)相同，都是靠凸輪來控制觸頭系統(tǒng)的關(guān)合。但與轉(zhuǎn)換開關(guān)相比，它的觸點(diǎn)容量大些，操縱檔位也較多。

    不同形狀凸輪的組合可使觸頭按一定順序動(dòng)作，而凸輪的轉(zhuǎn)角是由控制器的結(jié)構(gòu)決定的，凸輪數(shù)量的多少則取決于控制線路的要求。由于主令控制器的控制對(duì)象是二次電路，所以其觸頭工作電流不大。成組的凸輪通過螺桿與對(duì)應(yīng)的觸頭系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，其轉(zhuǎn)軸既可直接與操作機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)，也可經(jīng)過減速器與之聯(lián)結(jié)。如果主令控制器被控制的電路數(shù)量很多，即觸頭系統(tǒng)檔次很多，則將它們分為2～3列，并通過齒輪嚙合機(jī)構(gòu)來，以免主令控制器過長。主令控制器還可組合成聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多位控制。

    配備萬向軸承的主令控制器可將操縱手柄在縱橫傾斜的任意方位上轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制工作機(jī)械作上下、前后、左右等方向的運(yùn)動(dòng)，操作控制靈活方便。在許多需多點(diǎn)定位的場合要使用主令控制器，而傳統(tǒng)的主令控制器不能滿足控制要求，利用小型PLC和編碼器構(gòu)成智能主令控制器，使用程序邏輯代替機(jī)械凸輪的動(dòng)作，從而替代傳統(tǒng)主令控制器，滿足控制要求。為提高主令控制器抗干擾性，編碼器選用格雷碼輸出，而PLC只能識(shí)別二進(jìn)制碼，需要用軟件實(shí)現(xiàn)格雷碼到二進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換。若選用多圈編碼器，則不存在此問題。若選用主令控制，則可用軟件檢測(cè)當(dāng)編碼器過圈時(shí)的編碼變化。

    原點(diǎn)是一個(gè)參考點(diǎn)，主令控制器對(duì)應(yīng)物體整個(gè)行程中一個(gè)具體的物理位置，在PLC中的編碼為“0”，根據(jù)需要可以把物體在行程中任一位置的編碼設(shè)定為原點(diǎn)。被測(cè)體的實(shí)際位置對(duì)應(yīng)的編碼稱“當(dāng)前位”，被測(cè)體“當(dāng)前位”及其他設(shè)定的限位都以“原點(diǎn)”為參考點(diǎn)。主令控制器反映了被測(cè)體當(dāng)前所在位置以參考點(diǎn)“原點(diǎn)”為坐標(biāo)的位置。當(dāng)原點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理位置變化時(shí)，“當(dāng)前位”及其他限位所反映的實(shí)際物理位置都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。測(cè)體位置的計(jì)算。被測(cè)體在整個(gè)行程中任一位置都在PLC中有一個(gè)相對(duì)于“原點(diǎn)”的編碼，這些編碼按十進(jìn)制整數(shù)連續(xù)排列，主令控制器反映了物體當(dāng)前位置與原點(diǎn)之間的距離關(guān)系，也就是用數(shù)字反應(yīng)了物體的實(shí)際位置，通過精度可以計(jì)算出當(dāng)前位置距原點(diǎn)位置的米數(shù)。精度計(jì)算：如被測(cè)體在某一位置“當(dāng)前位”是0，在另一位置是1000，整個(gè)行程是1000個(gè)點(diǎn)。