在串级控制时，主、副控制器可以分步投入自动，以方便PID参数的整定。XMPAF7000用于串级控制模式时的工作原理见图1，图中PID1为主控制器，PID2为副控制器，主、副测量参数分别从IN1和IN2输入双回路串级控制器，AL1-AL3为报警输出，正、反转驱动输出器件为双向晶闸管，可直接驱动各种电动执行器。
图1 XMPAF7000双回路串级控制器串级控制工作原理方框图
初看图1原理方框图，感觉是不是有点复杂？其实使用起来还是很简单的，因为图中虚线框内的大多数功能都是用程序实现的，而用户只需要对温控器的输入、输出、报警信号进行接线，进行相应设置就可以使用了。
以锅炉三冲量给水控制系统为例，对使用作一介绍。我们仍以图1为基础，把汽包水位信号从IN1输入PID1，给水流量信号从IN2输人PID2，蒸汽流量从IN3输入PID1(如图中的虚线圆圈及括号所示)。从图可看出汽包水位控制器PID1与给水流量控制器PID2串联在一起，根据偏差按反馈方式进行控制。生产中蒸汽流量是主要的干扰因素，将蒸汽流量接入XMPAF7000双回路串级控制器是为了提前克服这一干扰，这种按干扰大小控制的方式称为前馈作用，故蒸汽流量在系统中是个前馈信号。由于引入了前馈量，又采用串级控制，所以这种控制系统称为前馈－串级控制系统，其控制品质好，控制精度高。
XMPAF7000双回路串级控制器有5个参数设置键，分别为：“SET”参数设置确认键，“A/M”自动/手动切换键，“LOOP”显示回路切换键，“▽”参数设置减少键，“Δ”参数设置增加键。需要设置的有：控制、模式、报警、量程及迁移、阀门、副屏显示、通信等参数。使用前先对双回路串级控制器进行设置，在模式选择菜单中将模式设为2。在控制参数菜单中，将PID1的前馈系数及前馈偏置设为0。设置输入信号：汽包水位为线性4-20mA，给水流量和蒸汽流量为开方4-20mA。双回路串级控制器的量程：汽包水位为0-220mm，给水流量为0-40t/h，蒸汽流量为0-40t/h，都统一按0-100%量程来设置。
XMPAF7000双回路串级控制器没有PID自整定功能，PID参数需要人工整定。本例锅炉给水控制系统先按两冲量进行整定，把前馈系数和前馈偏置分别设为0，然后用一步整定法进行。
①系统投运后，主、副控制器在比例控制作用下，按经验数值设置副控制器的比例带P为20%-80%。
②)利用单回路控制系统的经验整定方法，对主控制器进行整定，P减小响应会加快，超调加大，逐渐调小P以加大比例作用，使系统快速响应，但又不出现超调或振荡。
③P值确定后，加入积分I，把I调小以加强比例作用的效果，I减小响应会加快，超调加大。观察控制过程，适当调整XMPAF7000双回路串级控制器参数，使主参数水位较稳定即可。
