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    主令控制器一般由觸頭系統、操作機構、轉軸、齒輪減速機構、凸輪、外殼等幾部分組成。主令控制器動作原理與轉換開關相同，都是靠凸輪來控制觸頭系統的關合。但與轉換開關相比，它的觸點容量大些，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作，而凸輪的轉角是由控制器的結構決定的，凸輪數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應的觸頭系統聯成一個整體，其轉軸既可直接與操作機構聯結，也可經過減速器與之聯結。如果主令控制器被控制的電路數量很多，即觸頭系統檔次很多，則將它們分為2～3列，并通過齒輪嚙合機構來，以免主令控制器過長。主令控制器還可組合成聯動控制臺，以實現多點多位控制。

    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動，以控制工作機械作上下、前后、左右等方向的運動，操作控制靈活方便。在許多需多點定位的場合要使用主令控制器，而傳統的主令控制器不能滿足控制要求，利用小型PLC和編碼器構成智能主令控制器，使用程序邏輯代替機械凸輪的動作，從而替代傳統主令控制器，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只能識別二進制碼，需要用軟件實現格雷碼到二進制碼的轉換。若選用多圈編碼器，則不存在此問題。若選用主令控制，則可用軟件檢測當編碼器過圈時的編碼變化。

    原點是一個參考點，主令控制器對應物體整個行程中一個具體的物理位置，在PLC中的編碼為“0”，根據需要可以把物體在行程中任一位置的編碼設定為原點。被測體的實際位置對應的編碼稱“當前位”，被測體“當前位”及其他設定的限位都以“原點”為參考點。主令控制器反映了被測體當前所在位置以參考點“原點”為坐標的位置。當原點所對應的實際物理位置變化時，“當前位”及其他限位所反映的實際物理位置都會發生相應變化。測體位置的計算。被測體在整個行程中任一位置都在PLC中有一個相對于“原點”的編碼，這些編碼按十進制整數連續排列，主令控制器反映了物體當前位置與原點之間的距離關系，也就是用數字反應了物體的實際位置，通過精度可以計算出當前位置距原點位置的米數。精度計算：如被測體在某一位置“當前位”是0，在另一位置是1000，整個行程是1000個點。