在串級控制時，主、副控制器可以分步投入自動，以方便PID參數的整定。XMPAF7000用于串級控制模式時的工作原理見圖1，圖中PID1為主控制器，PID2為副控制器，主、副測量參數分別從IN1和IN2輸入雙回路串級控制器，AL1-AL3為報警輸出，正、反轉驅動輸出器件為雙向晶閘管，可直接驅動各種電動執行器。
圖1 XMPAF7000雙回路串級控制器串級控制工作原理方框圖
初看圖1原理方框圖，感覺是不是有點復雜？其實使用起來還是很簡單的，因為圖中虛線框內的大多數功能都是用程序實現的，而用戶只需要對溫控器的輸入、輸出、報警信號進行接線，進行相應設置就可以使用了。
以鍋爐三沖量給水控制系統為例，對使用作一介紹。我們仍以圖1為基礎，把汽包水位信號從IN1輸入PID1，給水流量信號從IN2輸人PID2，蒸汽流量從IN3輸入PID1(如圖中的虛線圓圈及括號所示)。從圖可看出汽包水位控制器PID1與給水流量控制器PID2串聯在一起，根據偏差按反饋方式進行控制。生產中蒸汽流量是主要的干擾因素，將蒸汽流量接入XMPAF7000雙回路串級控制器是為了提前克服這一干擾，這種按干擾大小控制的方式稱為前饋作用，故蒸汽流量在系統中是個前饋信號。由于引入了前饋量，又采用串級控制，所以這種控制系統稱為前饋－串級控制系統，其控制品質好，控制精度高。
XMPAF7000雙回路串級控制器有5個參數設置鍵，分別為：“SET”參數設置確認鍵，“A/M”自動/手動切換鍵，“LOOP”顯示回路切換鍵，“▽”參數設置減少鍵，“Δ”參數設置增加鍵。需要設置的有：控制、模式、報警、量程及遷移、閥門、副屏顯示、通信等參數。使用前先對雙回路串級控制器進行設置，在模式選擇菜單中將模式設為2。在控制參數菜單中，將PID1的前饋系數及前饋偏置設為0。設置輸入信號：汽包水位為線性4-20mA，給水流量和蒸汽流量為開方4-20mA。雙回路串級控制器的量程：汽包水位為0-220mm，給水流量為0-40t/h，蒸汽流量為0-40t/h，都統一按0-100%量程來設置。
XMPAF7000雙回路串級控制器沒有PID自整定功能，PID參數需要人工整定。本例鍋爐給水控制系統先按兩沖量進行整定，把前饋系數和前饋偏置分別設為0，然后用一步整定法進行。
①系統投運后，主、副控制器在比例控制作用下，按經驗數值設置副控制器的比例帶P為20%-80%。
②)利用單回路控制系統的經驗整定方法，對主控制器進行整定，P減小響應會加快，超調加大，逐漸調小P以加大比例作用，使系統快速響應，但又不出現超調或振蕩。
③P值確定后，加入積分I，把I調小以加強比例作用的效果，I減小響應會加快，超調加大。觀察控制過程，適當調整XMPAF7000雙回路串級控制器參數，使主參數水位較穩定即可。
