在流速需求转变时减轻金属液位过冲或下冲的制作方法

本申请要求于2017年11月15日提交的美国临时申请第62/586,270号和于2018年6月20日提交的美国临时申请第62/687,379号的权益，这些美国临时申请通过援引以其全文结合到本文中。

本申请涉及在铸造工艺期间动态地控制熔融金属输送到模具的速率的自动化方法和系统。

背景技术：

当如在铝铸造工艺中生产铸锭时，对进入模具的金属流量的控制是一个重要因素。例如，在极端情况下，过量的金属流量可能使模具溢出或以其它方式超过适当的边界并且损坏其它设备，同时不充分的流量可能使金属在到达模具边界之前冷却和凝固并且导致铸锭具有不合乎期望的形状或其它负面特性。

保持适当的流量控制可能由于流动行为中可能发生的波动而是具有挑战性的，甚至在稳定地保持和不改变其它变量的情况下也是如此。以这样的导管为例：可以通过将锥形销移动为较靠近或较远离与导管的类似锥形开口的接合来在不同程度上闭合导管。即使销保持在恒定位置处，通过部分阻塞的开口的流速也可能根据许多因素而变化，如模具中的销后面的熔融金属的量和重量、流动金属的成分、温度等。

通常，这种波动通过自动化算法解释，所述自动化算法检测模具中的金属液位，将检测到的液位与目标液位（例如，设定值）进行比较并且通过改变销位置（或其它某个流量控制装置的其它设置）来进行响应，从而解决检测到的液位与目标液位之间的差异。例如，可以响应于确定检测到的液位略低于设定值而将销开启较小量，响应于较大的已确定缺陷而将销开启较大量，并且在记录到检测到的液位高于设定值时在闭合方向上递增地移动销。

尽管这种算法可以提供用于减轻液位偏差的有用控制，但是仍然可能出现流量控制问题。例如，在这种算法的操作中，当流速要求突然改变时，实际的金属液位可能将设定值“过冲（overshoot）”或“下冲（undershoot）”显著的量。这种过冲或下冲可能负面地影响工艺控制，使铸造中止（例如，由于检测到的液位落在批准参数之外）或以其它方式负面地影响铸造工艺。

技术实现要素：

本专利中使用的术语“发明（invention）”和“本发明（theinvention、thisinvenion和thepresentinvention）”旨在广泛地指代此专利的所有主题和下文的专利权利要求。含有这些术语的陈述应理解为不限制本文所描述的主题或不限制下文的专利权利要求的含义或范围。本专利所涵盖的本发明的实施例由下文的权利要求限定，而不是由此发明内容限定。此发明内容是本发明的各个实施例的高级概述，并且介绍了在下文的具体实施方式部分中进一步描述的概念中的一些。此发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本专利的整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每个权利要求理解本主题。

本文中的某些实例通过以下解决过冲或下冲顾虑：先发制人地计算预期销（或其它流量控制装置）为即将到来的阶段提供适当的流速的流量控制装置位置（例如，基于使一个阶段的预期流速与紧接着的阶段的预期流速相关的一些线性方程），以及短暂地中断正常的自动控制以换上所计算的流量控制装置位置。实际上，这样可以在发生变化时将销（或其它流量控制装置）大致放置在适当的位置，使得与允许自动算法在没有这种短暂干预的情况下运行的情形相比，经历更少的过冲或下冲。在一些实例中，另外地或可替代地，可以通过竖直平移模具和/或通过改变铸造速度来解决过冲或下冲顾虑，例如，所述平移或改变中任一者可以调整空间在模具中变得可用以适应可能引起过冲或下冲的流速变化的快慢。

在各个实例中，提供了一种在铸造工艺中输送熔融金属的方法。所述方法包含提供模具设备。所述模具设备包含：模具；导管，其被配置成将所述熔融金属输送到所述模具，其中所述导管通过控制销可控制地封闭；定位器，其联接到所述控制销；液位传感器，其被配置成感测所述模具中的所述熔融金属的液位；以及控制器，其与所述定位器和所述液位传感器联接。所述方法进一步包含向所述控制器提供呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值可根据具有至少第一阶段、转变点和第二阶段的铸造配方（recipe）随时间的推移而改变。所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同。所述转变点对应于所述第一阶段结束且所述第二阶段开始的时间点。所述方法进一步包含从所述液位传感器向所述控制器提供呈检测到的金属液位的形式的输入。另外，对于所述第一阶段，所述方法包含从所述控制器向所述定位器提供可随时间的推移改变并且包含基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值确定的第一变化销位置的第一销位置输出命令信号，所述第一销位置输出命令信号用于在所述第一阶段期间自动控制所述控制销以调节穿过所述导管的所述熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内。所述方法还包含基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定替代性销位置值。另外，所述方法包含从所述控制器向所述定位器提供所述替代性销位置值，以代替所述转变点时的所述第一变化销位置。对于所述第二阶段，所述方法还包含从所述控制器向所述定位器提供可随时间的推移改变并且包含基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值确定的第二变化销位置的第二销位置输出命令信号，所述第二销位置输出命令信号用于在所述第二阶段期间自动控制所述控制销。

在各个实例中，提供了一种用于铸造金属的模具设备。所述模具设备包含：模具；导管，其被配置成将熔融金属输送到所述模具，其中所述导管通过流量控制装置可控制地封闭；定位器，其联接到所述流量控制装置；液位传感器，其被配置成感测所述模具中的所述熔融金属的液位；以及控制器，其与所述定位器和所述液位传感器联接。所述控制器包含处理器，所述处理器适用于执行存储在所述控制器的存储器中的非暂时性计算机可读介质上的代码。所述控制器通过所述代码被编程为执行各种功能。例如，所述控制器通过所述代码被编程为接受或确定呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值能够根据具有至少第一阶段、转变时间和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变时间对应于所述第一阶段的结束与所述第二阶段的开始之间的时间。所述控制器还通过所述代码被编程为从所述液位传感器接受呈检测到的金属液位的形式的输入。所述控制器还通过所述代码被编程为向所述定位器提供第一命令信号，所述第一命令信号在所述第一阶段期间自动控制所述流量控制装置以基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值调节穿过所述导管的熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内。所述控制器通过所述代码被编程为还向所述定位器提供转变命令信号，所述转变命令信号使所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定的替代性流量控制装置位置移动。所述控制器还通过所述代码被编程为向所述定位器提供第二命令信号，所述第二命令信号在所述第二阶段期间基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值自动控制所述流量控制装置。

在各个实例中，提供了一种在铸造工艺中输送熔融金属的方法。所述方法包含由控制器接受或确定呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值能够根据具有至少第一阶段、转变时间和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变时间对应于所述第一阶段的结束与所述第二阶段的开始之间的时间。所述方法还包含由所述控制器从液位传感器接受呈检测到的金属液位的形式的输入，所述液位传感器与所述控制器联接并且被配置成感测模具中的所述熔融金属的液位。所述方法另外包含从所述控制器向联接到流量控制装置的定位器提供第一命令信号，所述流量控制装置可控制地封闭被配置成向所述模具输送所述熔融金属的导管，所述第一命令信号被配置成在所述第一阶段期间自动控制所述流量控制装置以基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值调节穿过所述导管的所述熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内。所述方法进一步包含从所述控制器向所述定位器提供转变命令信号，所述转变命令信号使所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定的替代性流量控制装置位置移动。此外，所述方法还包含从所述控制器向所述定位器提供第二命令信号，所述第二命令信号在所述第二阶段期间基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值自动控制所述流量控制装置。

在各个实例中，提供了一种用于铸造金属的设备。所述设备包含：模具；导管，其被配置成将熔融金属输送到所述模具，其中所述导管通过流量控制装置可控制地封闭；定位器，其联接到所述流量控制装置；液位传感器，其被配置成感测所述模具中的所述熔融金属的液位；以及控制器。所述控制器包含处理器，所述处理器适用于执行存储在所述控制器的存储器中的非暂时性计算机可读介质上的代码。所述控制器通过所述代码被编程为执行各种功能。例如，所述控制器通过所述代码被编程为接受或确定呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值能够根据具有至少第一阶段、转变时间和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变时间对应于所述第一阶段的结束与所述第二阶段的开始之间的时间。所述控制器还通过所述代码被编程为从所述液位传感器接受呈检测到的金属液位的形式的输入。所述控制器还通过所述代码被编程为提供转变命令信号，所述转变命令信号被配置成实现减少或消除与所述转变时间有关的下冲或过冲的量的目标。所述转变命令信号被配置通过引起以下中的至少一个实现所述目标：（a）所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定的替代性流量控制装置位置移动；（b）平移所述模具以改变所述模具与所述导管之间的高度；或（c）在所述转变时间时或大约在所述转变时间时将铸造速度改变成与所述第二阶段期间存在的铸造速度不同。

本公开中描述的各种实施方案可以包含另外的系统、方法、特征和优点，所述另外的系统、方法、特征和优点不一定在本文中明确地公开，但是在审查了以下详细描述和附图时对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。旨在将所有这种系统、方法、特征和优点包含在本公开内容内并且由所附权利要求保护。

附图说明

展示了以下附图的特征和部件以强调本公开的一般原理。为了一致性和清楚起见，可以通过匹配附图标记来指定整个附图中的对应特征和部件。

图1是根据各个实例的在铸造操作即将结束时的直接冷激铸造设备的示意图。

图2是根据各个实例的数字且可编程地实施的控制器的示意图。

图3是与根据常规控制方法进行的方法相关的金属液位控制趋势图。

图4是与根据常各个实例进行的方法相关的金属液位控制趋势图。

图5是展示了根据各个实例的金属液位输送控制的方法的流程图。

图6是展示了根据各个实例的金属液位输送控制的另一种方法的流程图。

具体实施方式

本文以具体的方式描述了本发明的实例的主题以满足法定要求，但是此描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其它方式体现，可以包含不同的元件或步骤，并且可以与其它现有或未来技术结合使用。除了明确描述各个步骤的顺序或元件的布置之外，此描述不应被解释为暗示各个步骤或元件当中或之间的任何特定顺序或布置。

图1是在铸造操作结束时的立式直接冷激铸造设备10的简化示意性竖直横截面。在一些情况下，所公开的方法和系统可以与连续铸造工艺一起使用。参考图1，所述设备包含如在俯视平面图中为矩形环形但任选地为圆形或其它形状的直接冷激铸造模具11以及底部块12，所述底部块在铸造操作期间通过适当的支撑装置（未示出）从最初关闭和密封模具11的下端14的上部位置逐渐竖直向下移动到支撑铸锭15的下部位置（如所示出的）。所述铸锭在铸造操作中通过以下产生，在底部块12缓慢下降的同时，通过竖直中空喷口18或类似的金属进给机构将熔融金属引入模具的上端16中。熔融金属19通过流槽20或在模具11上方形成水平通道的其它装置从金属熔化炉（未示出）供应到喷口18。

喷口18环绕调节通过喷口熔融金属的流量并且可以终止所述流量的控制销21的下端。在一个实例中，如形成销21的远端的陶瓷塞等塞子收纳于喷口18的锥形内部通道内，使得当销21升高时，塞子与喷口18的开口端之间的区域增大，从而允许熔融金属围绕塞子流动并且流出喷口18的下尖端17。因此，可以通过适当地升高或降低控制销21精确地控制熔融金属的流量和流速。可以使用任何期望的结构或机构来控制进入模具中的熔融金属的流量。为方便起见，在本文件中利用对控制销相对于导管的位置进行控制的术语“导管”、“控制销”和“命令信号”来指代能够借助于来自控制器的命令信号调节进入模具的熔融金属的流量或流速的任何机构或结构，并且其不限于销/控制销；因此，在本文件（包含权利要求）中提及向控制销定位器提供命令信号以调节进入模具的熔融金属的流量或流速将被理解为意指向任何类型的致动器提供命令信号以便以任何方式和使用任何结构或机构控制进入模具的熔融金属的流量或流速。

在图1所示的结构中，控制销21具有从喷口18向上延伸的上端22。上端22可枢转地附接到控制臂23，所述控制臂根据情况升高或降低控制销21以调节通过喷口18的熔融金属的流量或终止所述流量。对于铸造，流槽20和喷口18被充分地降低，以允许喷口18的下尖端17浸入熔融金属中，从而在锭坯中形成池24以避免在熔融金属的飞溅和熔融金属中的湍流。这最小化了氧化物形成并将新鲜的熔融金属引入模具11中。尖端还可以设置有呈金属网织物形式的分配袋（未示出），所述分配袋有助于在熔融金属进入模具11中时分配和过滤熔融金属。在铸造完成时，控制销21移动到下部位置，在所述下部位置处，所述控制销阻塞喷口18并完全阻止熔融金属穿过喷口18，由此终止进入模具11的熔融金属流量。此时，底部块12不再下降或仅进一步下降很小的量，并且新铸造的铸锭15保持在适当的位置由底部块12支撑，其中底部块的上端仍然处于模具11中。此时，流槽20被升高，以从铸锭的头部抽出喷口18。

设备10可以包含金属液位传感器50。在一些情况下，金属液位传感器50的结构和操作是常规的。传感器50的其它非限制性选项可以包含浮子和换能器、激光传感器或具有用于调节熔融金属的所期望特性的另一类固定式或可移动液位传感器。在腔填充操作期间，从传感器50获得的信息可以馈送到控制器52。控制器52可以使用从传感器50获得的数据和其它数据来确定控制销21何时将由致动器54升高和/或降低，使得金属可以流入模具11中以填充部分腔，即，预定腔的深度何时达到预定限制。因此，传感器50和致动器54与控制器52联接，如图1所示，以允许来自传感器50的信息与在致动器54的控制下定位控制销21结合使用并且由此控制进入模具11的熔融金属的流量和/或流速。在各个实例中，控制器52是比例积分微分（pid）控制器，所述pid控制器可以是常规pid控制器，或者是数字且可编程地按期望实施的pid控制器。

图2是控制器210的实例，所述控制器使用常规的计算机部件数字且可编程地实施并且可以结合某些实例（例如，包含如图1所示的设备）用于执行这种实例的方法。控制器210包含处理器212，所述处理器可以执行存储在存储器218中的有形计算机可读介质上（或在如便携式介质等其它地方、在服务器上或在云和其它介质中）的代码，以使控制器210接收和处理数据并执行如图1所示的设备的动作和/或控制部件。控制器210可以是可以处理数据和执行作为指令集的代码以执行动作从而控制工业设备的任何装置。作为非限制性实例，控制器210可以采用数字且可编程地实施的pid控制器、可编程逻辑控制器、微处理器、服务器、台式计算机或膝上型个人计算机、手持计算装置和移动装置的形式。

处理器212的实例包含任何期望的处理电路系统、专用集成电路（asic）、可编程逻辑、状态机或其它合适的电路系统。处理器212可以包含一个处理器或任何数量的处理器。处理器212可以通过总线214访问存储在存储器218中的代码。存储器218可以是被配置成有形地体现代码的任何非暂时性计算机可读介质并且可以包含电子装置、磁性装置或光学装置。存储器218的实例包含随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、闪存、软盘、压缩盘、数字视频装置、磁盘、asic、经配置的处理器或其它存储装置。

指令可以作为可执行代码存储在存储器218或处理器212中。指令可以包含由编译器和/或解释器根据以任何适当的计算机编程语言编写的代码生成的处理器特定指令。指令可以采用包含铸造工艺的一系列设定值、参数以及经编程步骤的应用的形式，所述经编程步骤当由处理器212执行时允许控制器210如通过将来自传感器50的熔融金属液位反馈信息与金属液位设定值和其它铸造相关参数组合使用来控制进入模具的金属的流量，所述铸造相关参数可以输入控制器210中以控制致动器54并且由此控制图1所示的设备中的喷嘴18中控制销21的位置从而控制进入模具11中的熔融金属的流量和/或流速。

图2所示的控制器210包含输入/输出（i/o）接口216，控制器210可以通过所述接口与控制器210外部的装置和系统通信，包含如传感器50、致动器54和/或其它模具设备部件等部件。如果需要，接口216还可以从其它外部来源接收输入数据。这些来源可以包含控制面板、其它人/机接口、计算机、服务器或可以例如进行以下的其它设备：向控制器210发送指令和参数以控制其性能和操作；存储和促进对应用的编程，所述应用允许控制器210执行那些应用中的指令以便如结合本文公开的某些实例的工艺控制进入模具中的金属的流量；并且可以包括控制器210执行其用于控制如图1的模具11等模具的操作的功能所必需或有用的其它来源。这种数据可以通过网络、硬接线、无线地、通过总线或以所期望的其它方式传送到i/o接口216。

图3示出了根据常规的控制方法进行的一个直接冷激铝铸造工艺的金属液位控制趋势图。所述图示出了实际金属液位（数字310）、金属液位设定值（312）和到销定位器的命令（314）（例如，来自控制器52中的pid算法）。实际金属液位310和金属液位设定值312在此图形中共享相一竖直刻度，而到销定位器的命令314处于不同的竖直刻度上但覆盖在同一水平时间刻度上以便观察。

在图3所示的实例中，金属液位设定值312可根据铸造配方随时间的推移而改变。铸造配方被示出为具有四个阶段，但是可以利用任何其它数量的两个或更多个阶段。所述阶段对应于具有不同流速需求的铸造工艺部分。例如，参考图1和图3两者，阶段1可以对应于从熔融金属开始填充模具11的铸造开始时间到压板或底部块12开始在t1处向下移动的时间段t0，而阶段2可以对应于压板或底部块12稳定向下移动以形成铸锭的时间段。在这种情况下，在底部块12开始向下移动之前在阶段1中适用的金属流速可以高于在底部块12开始向下移动之后在阶段2中适用的金属流速。因此，可以在所述两个阶段之间的转变时引入过量的金属，并且如图3所示在转变点或时间t1之后在实际的金属液位310与金属液位设定值312之间引起显著的差异，在所述转变点或时间处，在pid或其它算法充分响应以充分调整销位置从而使液位再次收敛之前，可以看到实际金属液位310中超过金属液位设定值312的过冲凸起。在一些情况下，这种过冲可能导致与设定值产生大到足以触发整个铸造的中止的偏差。

可以在图3中的阶段2与阶段3之间的t2处理解过冲的另一个实例。阶段3被示出为金属液位设定值312的斜降（例如，如可以在铸造的稍后阶段处进行的）以便在较低的头部液位下运行以获得提高的铸锭质量。因此，在金属液位保持相当稳定的阶段2中适用的金属流速可以高于在金属液位逐渐降低的阶段3中适用的金属流速。因此，可以在所述两个阶段之间的转变时引入过量的金属，并且如图3所示在转变点或时间t2之后引起实际金属液位310激增超过金属液位设定值312的明显差异，在所述转变点或时间处，实际金属液位310在pid或其它算法充分响应以充分以调整销位置从而使液位再次收敛之前形成超过金属液位设定值312的过冲凸起（不如t1处的凸起明显）。

可以在图3中的t3处理解下冲的实例。阶段4被示出为另一阶段，在所述另一阶段中，金属液位在阶段3的斜降之后得到保持以便使头部液位处于足以保持与模具11接触的持续液位，所述持续液位将提供池24中的熔融金属的充分冷却和固化以阻止熔融金属沿着模具11的底部边缘渗出。因此，在金属液位斜降时的阶段3中适用的金属流速可以低于在金属液位稳定的阶段4中适用的金属流速。因此，可以在所述两个阶段（阶段3和阶段4）之间的转变时引入不足量的金属，并且如图3所示在转变点或时间t3之后引起实际金属液位310下降到低于金属液位设定值312的显著差异，在所述转变点或时间处，在pid或其它算法充分响应以充分调整销位置从而使液位再次收敛之前，可以看到实际金属液位310低于金属液位设定值312的下冲凸起。在从稳定液位开始的金属液位设定值逐渐变大（未示出）的情况下也可能发生下冲，因为这也将导致早期阶段的金属流速需求比紧随其后的阶段低。

与此相反，图4是与根据本公开的各个实例进行的方法相关的金属液位控制趋势。与图3类似，图4示出了实际金属液位（数字410）、金属液位设定值（412）和到销定位器的命令（414）（例如，来自控制器52中的pid算法）。如可以理解的，图4中所示的金属液位设定值（412）与图3中的金属液位设定值312遵循同一铸造配方，但是到销定位器414的命令根据最小化阶段之间的转变处的过冲和/或下冲的不同技术实施。

由于铸造配方是预定的，因此可以以预测的方式使用铸造配方来减轻可能以其它方式发生的下冲或过冲。例如，在转变点或时间t1处，不是允许pid或其它算法的自动操作连续运行并且最终引起如图3所示的显著过冲之后的收敛，而是可以（例如，通过控制器52）为转变点或时间t1提供替代性销位置。在一些情况下，这可以对应于通过由于pid算法的特定单次扫描或计算而提供的销位置来替代销位置。例如，pid算法更新的典型循环时间可以是每0.1到0.5秒。如此，在各个实例中，可以在类似的短暂窗口内中断pid或其它自动控制算法。

替代性销位置的值可以对应于将在下一阶段中需要的金属流速需求的预测值。在一些实例中，可以利用连续阶段的预计的金属流速需求之间的线性关系来获得替代性销位置的值。例如，如果阶段2的预期流速需求比阶段1的预期流速需求低25%，则替代性销位置的值可以选择为比阶段1结束时的销位置的值低25%。图形地，在图4中，这种替代在t1处被表示为在418处引入新的降低的销位置以替代在阶段1结束时以其它方式引入的销位置。在一些实例中，替代性销位置可以至少部分地基于关于预期阶段1结束时的销位置的预测的起始点来计算。另外地或可替代地，替代性销位置可以至少部分地基于在阶段1结束时或接近结束时检测到的实际销位置来计算。

在t1处引入替代性销位置418之后，pid或其它算法可以在阶段2内恢复。算法可以以“无扰动（bumpless）”的方式继续进行，并且使用418处的替代性销位置作为参考点，到致动器54的命令信号的随后销位置根据上述参考点确定。由于引入替代性销位置，pid或其它算法因此可以比图3中所示的布置中更快速地响应于阶段之间的转变，并且因此减少或消除过冲，例如，如可以通过将图3中的t1之后的实际金属线310（例如，具有其实质的过冲凸起）与图4中的t1之后的实际金属线410（例如，其中过冲被相对大幅减小和/或消除）进行比较来理解的。

在图4中的t2和t3处示出了类似的替代420和422。替代420是类似于但小于替代性销位置418的销位置降低，因为t2涉及来自流速需求高于后一阶段的流速需求的前一阶段的过冲风险的不太剧烈的情况。相比而言，替代性销位置422对应于销位置的升高，因为t3涉及来自流速需求比后一阶段的流速需求低的前一阶段的下冲风险的情况。由于引入相应的替代420和422中的任一者或两者，pid或其它算法因此可以比图3中所示的布置快得多地响应于阶段之间的相应转变，并且因此减少或消除相应的过冲或下冲，例如，如可以通过对图3中的t2之后的实际金属线310（例如，具有其平缓但显著的过冲凸起）与图4中的t2之后的实际金属线410（例如，其中过冲相对大幅减小和/或消除）进行比较和/或通过对图3中的t3之后的实际金属线310（例如，具有其实质的下冲凸起）与图4中的t3之后的实际金属线410（例如，其中下冲相对大幅减小和/或消除）进行比较所理解的。

尽管图3-4涉及根据特定铸造配方的一种方法，但是所述方法不一定表示其它某些实例。更一般地，关于图5描述了一种方法。

图5是展示了根据各个实例的金属液位输送控制的方法500的流程图。方法500中的各种操作可以由控制器52和/或上文所描述的其它元件执行。

在510处，方法500包含获得关于在具有不同流速需求的阶段之间具有转变的铸造配方的金属液位设定值的输入。金属液位设定值可根据铸造配方随时间的推移而改变。具有不同流速需求的阶段可以对应于具有第一预计流速的第一阶段的，所述第一预计流速与第二阶段的第二预计流速不同。为清楚起见，尽管在一些实例中，如本文所使用的术语“第一阶段”和“第二阶段”可以适当地分别指代图3-4中描述的阶段1和阶段2，但是所述术语不限于此并且可以指代具有不同流速并且通过转变分开的任何两个阶段，包含但不限于如第一阶段是阶段2并且第二阶段是阶段3，或者第一阶段是阶段3并且第二阶段是阶段4的实例，或者第一阶段是图3-4中未具体示出的一个阶段并且第二阶段是图3-4中未具体示出的另一个阶段等的其它实例。另外地或可替代地，所述配方可以包含如水流量或铸造速度等参数。转变可以对应于离散时间点（例如，第一阶段结束并且第二阶段开始的点）或特定时间范围（例如，第一阶段结束与第二阶段开始之间的时间）。

在520处，方法500包含获得检测到的金属液位。例如，这可以对应于从液位传感器获得呈检测到的金属液位的形式的输入，所述液位传感器与控制器联接并且被配置成感测如上文关于图1所述模具等模具中的熔融金属的液位。在一些实例中，来自金属液位传感器的检测到的金属液位由pid算法在迭代过程中使用，所述迭代过程涉及每0.1秒、0.5秒或根据另一个间隔重新计算销位置设定值。

在530处，方法500包含在第一阶段中基于金属液位设定值和检测到的金属液位自动控制销位置（或对另一个流量控制装置的其它调整）。这可以对应于根据pid或其它算法控制销位置。

在540处，方法500包含基于第一阶段与第二阶段的流速需求之间的差确定替代性销位置值（或对另一个流量控制装置的其它调整）。在一些实例中，这可以包含确定第一阶段的第一预计流速与第二阶段的第二预计流速之间的差值，以及然后通过在第一阶段结束时或接近结束时根据与所述差值的线性关系修改的销位置来确定替代性销位置值。在一些实例中，确定替代性销位置值包含确定第一阶段的第一预计流速与第二阶段的第二预计流速之间的百分比差，以及然后在第一阶段结束时或接近结束时通过所述百分比差修改销位置以获得替代性销位置值。在一些实例中，流速可以根据以下公式确定：流速=[铸造速度+金属液位斜变率]×模具表面积，例如，其中流速以立方毫米每分钟（mm³/min）为单位，铸造速度和金属液位斜变率以毫米每分钟（mm/min）为单位，并且模具表面积以平方毫米（mm²）为单位。

在550处，方法500包含为转变提供替代性销位置值。在一些实例中，这可以包含替代由于金属液位传感器的单次扫描而产生的命令信号中输出的单个销位置。在一些实例中，可以引入替代性销位置值来代替将基于金属液位传感器的多次扫描而生成的多个值。在一些实例中，可以在特定时间量内引入替代性销位置值，如在单次或多次扫描的持续时间内，或者在与期望或允许通过pid或其它算法中断自动控制而不会负面影响铸锭的特性或参数和/或铸造工艺的最大时间量相对应的特定持续时间内。在一些实例中，可以通过使控制销在转变时间内朝着替代性销位置移动的转变命令信号引入替代性销位置值。例如，通过在转变点处提供替代性销位置值，可以将基于检测到的金属液位和金属液位设定值的自动控制中断小于0.5秒。

此外，替代性销位置可以与高于或低于第一阶段结束或接近结束时的预计的或检测到的销位置值相对应的值。在一些实例中，第一阶段的第一预计流速大于第二阶段的第二预计流速。在这种情况下，在转变点处提供销位置的替代性销位置值可以减轻过冲。在一些实例中，第一阶段的第一预计流速小于第二阶段的第二预计流速。在这种情况下，在转变点处提供销位置的替代性销位置值可以减轻下冲。

在560处，方法500包含在第二阶段中基于金属液位设定值和检测到的金属液位自动控制销位置。这种可以对应于根据pid或其它算法控制销位置。在一些实例中，控制可以以平滑或无扰动的方式转变，其中控制从替代性销位置值继续例如以减轻在不存在暂时中断自动算法以插入替代性销位置值的情况下以其它方式发生的下冲或过冲。

尽管大部分前文描述引用了涉及用于减轻过冲和/或下冲的销位置替代的技术，但是类似地可以利用本文描述的其它技术来减轻过冲和/或下冲。例如，这些其它技术——单独地或彼此结合和/或与涉及销位置替代的技术组合——可以用于获得类似于上文讨论的结果的结果（如关于图4讨论的，并且当与图3的结果相比时，可以获得其中描绘的在实际金属液位410与金属液位设定值412之间更大的一致性，在图3中，关于实际金属液位310和金属液位设定值312，过冲和/或下冲的影响更明显）。类似于涉及替代性销位置编程的技术，这些其它技术中的各种技术还可以以预测方式利用预定铸造配方来减轻下冲或过冲，但是在一些情况下，这些其它的技术可以在无需以预测方式利用预定铸造配方的情况下减轻下冲或过冲。尽管这些其它技术可以彼此结合和/或与涉及替代性销位置编程的技术结合实践，但是初始地将在下文中单独描述这些其它技术。

在一种替代性技术中，可以改变模具位置以减轻可能以其它方式发生的下冲或过冲。这可能需要如在铸造配方中的转变点或时间时或接近转变点或时间时对模具进行的升高、降低或其它平移。在许多情况下，相对少量的平移可以有效减轻下冲或过冲。作为说明性实例，在各种情况下，5mm与15mm之间的平移可以减轻下冲或过冲，但是可以使用其它值，包含更大的值、更小的值和/或中间值。

可以通过使用适当的部件来实现模具的平移。例如，再次参考图1，模具11被示出为与能够升高或降低模具11的模具移动器13联接。图1中的模具移动器13被描绘为具有螺纹轴，螺旋致动器可沿所述螺纹轴上下移动以改变模具11的竖直位置，但是除此之外或作为替代可以使用任何其它形式的线性致动器或其它致动器。另外，尽管图1中的模具移动器13被示出为附接到模具11的顶部、底部和侧面，但是模具移动器13可以包含以促进模具11的移动的方式与模具11的任何部分连接或以其它方式支撑所述部分的任何适当结构。

模具11的平移可以改变模具11与相对于模具11供应熔融金属19的导管（例如，流槽20）的一部分之间的高度。在许多情况下，相对于模具11（图1）估算金属液位设定值（例如，图4中的金属液位设定值412）和/或实际或检测到的金属液位（例如，图4中的实际金属液位410）。因此，例如，由于模具11和熔融金属液位相对于绝对参考系一起上升，所以在大量熔融金属流入模具11中的同时升高模具11可以使模具11中的熔融金属液位保持稳定（例如，相对于模具11处于大致相同的位置处）。

可以实施任何适当的技术以解决模具11的可能对其它值产生影响的移动。例如，如果金属液位传感器50未直接安装到模具11或者未以其它方式定位成与模具11的移动相当地移动，则可以通过以下计算相对于模具11的金属液位：获得由这种传感器检测到的到熔融金属的距离并且根据所述检测到的值基于与模具11的移动量有关的信息（例如，发送到模具移动器13或能够检测模具11的移动的其它某个元件或从所述模具移动器或所述元件接收到的信息）进行调整以获得相对于模具11的金属液位的合计值或总体值。可替代地，如果金属液位传感器50包含浮子传感器或直接安装到模具11上或以其它方式定位成与模具11的移动相当地移动的其它各种传感器，则用于获得相对于模具11的实际金属液位的中间计算可能是不必要的或可以被大大简化。

实际上，在各种情况下，在转变时间时或大约在转变时间时升高模具11可以减少或消除过冲。例如，关于图4中的转变时间t1，当流速要求以从阶段1中的较高流速要求下降为阶段2中的较低流速要求的形式变化时，可以引入超过阶段2中的较低流速要求所需的量的过量的熔融金属。鉴于如果模具11未被移动，则这种过量的熔融金属可能变得过冲（例如，如图3中紧接t1开始之后那样），升高模具11可能反而使过量的熔融金属起到填充通过升高模具11而新暴露的空间的作用。换句话说，升高模具11可以提供另外的空间以便过量的熔融金属占用，使得与在未升高模具11的情况下引入过量的熔融金属的情形相比，相对于模具11的熔融金属液位波动更少。例如，在转变时间t1时或接近转变时间时升高模具11可以引起如图4中所示的结果等结果（其中实际金属液位410保持相当接近于金属液位设定值412），而不是如图3中的结果（其中因为在t1之后，实际金属液位310在金属液位设定值312上方显著凸起，所以可识别到显著的过冲）。

在各种情况下，可以通过在不另外对模具11执行相关的随后降低的情况下升高模具11来减轻与转变时间相关联的过冲。例如，升高模具11可以处理由于一个阶段到下一个阶段的流速要求下降而产生的过量的熔融金属，使得可以用处于升高液位下的模具11继续在较低流速要求下的稳定操作。

实际上，在各种情况下，在转变时间时或大约在转变时间时降低模具11可以减少或消除下冲。例如，关于图4中的转变时间t3，当流速要求以从阶段3中得较低流速要求提高为阶段4中的较高流速要求的形式变化时，可以引入不足以满足阶段4中的较高流速要求所需的量的不足熔融金属供应。鉴于如果未移动模具11，则这种熔融金属缺乏可能变得下冲（例如，如图3中紧接t3开始之后那样），降低模具11反而可以减少模具11内的金属尚未占据的空间量，并且允许相对较少量的熔融金属充分地填充通过降低模具11而已经变得更小的所述剩余空间。换句话说，降低模具11可以减小不足量的熔融金属需要占据的空间量，使得与在未降低模具11的情况下引入不足量的熔融金属的情况相比，相对于模具11的熔融金属液位波动更少。例如，在转变时间t3时或接近转变时间时降低模具11可以引起如图4中所示的结果等结果（其中实际金属液位410保持相当接近于金属液位设定值412），而不是如图3中的结果（其中因为在t3之后，实际金属液位310在金属液位设定值312下方显著凸起，所以可识别到显著的下冲）。

在各种情况下，可以通过在不另外对模具11执行相关的随后升高的情况下降低模具11来减轻与转变时间相关联的下冲。例如，降低模具11可以处理由于一个阶段到下一个阶段的流速要求上升而产生的不足量的熔融金属，使得可以用处于降低液位下的模具11继续在较高流速要求下的稳定操作。

在一些方面，可以以预测的方式利用预定铸造配方来通知用于减轻下冲或过冲的模具11的平移参数。例如，可以基于第一阶段的第一预计流速与第二阶段的第二预计流速之间的差值来确定用于减轻下冲或过冲的模具11的平移速率或量。作为一个说明性实例，这可以包含：确定第一阶段的第一预计流速与第二阶段的第二预计流速之间的差值；然后使用所述差值确定由于转变而预期的过量熔融金属的预计体积；然后基于其它因素，如模具的横截面的表面积和/或铸造速度确定将提供所述体积的对应高度；然后使用所述高度来通知平移量。平移速率可以基于铸造速度、流速要求或其它因素。

在一些方面，可以在不以预测的方式直接依赖于预定的铸造配方的情况下确定用于减轻下冲或过冲的模具11的平移参数。例如，在一些方面，模具11的平移速率或量基于检测到的金属液位与金属液位设定值之间的差值确定。作为说明性实例，闭环pid控制器可以用于接收（例如，从金属液位传感器50接收）呈金属液位设定值和实际金属液位形式的输入，并且通过向模具移动器13提供用于平移（例如，升高或降低）模具11以保持相对于模具11的熔融金属液位的相应命令进行响应。换句话说，可以响应于在模具11中检测到的熔融金属液位而移动或平移模具11，使得熔融金属液位相对于模具11保持处于某一范围内。在说明性实例中，当发生过冲时，模具将根据pid控制向上移动，然后当过冲达到峰值时，模具然后将根据pid控制降低，这将在销根据其pid控制对流量进行控制时全部发生。

在另一种替代性技术中，可以改变铸造速度以减轻可能以其它方式发生的下冲或过冲。这可能需要改变底部块12或用于支撑由输送到模具11的熔融金属19形成的铸锭15的其它结构的移动速率。可以在铸造配方中的转变点或时间时或接近所述转变点或时间时改变速率。在许多情况下，关于转变对铸造速度的相对小的调整可以有效地减轻下冲或过冲。作为说明性实例，在各种情况下，在相对于相邻阶段的转变时进行的低至5%与50%之间的速率变化可以减轻下冲或过冲，但是可以使用其它值，包含更大的值、更小的值和/或中间值。

可以通过使用适当的部件来实现铸造速度相对于转变时间的改变。例如，再次参考图1，可以使用任何适当的机构，以可以根据给定的铸造工艺的细节而改变的受控速率降低底部块12。与铸造速度相关联的速率可以对应于底部块12从相对于模具11供应熔融金属19的导管（例如，流槽20）向下移动的速率。

实际上，在各种情况下，在转变时间时或大约在转变时间时提高铸造速度可以减少或消除过冲。例如，关于图4中的转变时间t1，当流速要求以从阶段1中的较高流速要求下降为阶段2中的较低流速要求的形式变化时，可以引入超过阶段2中的较低流速要求所需的量的过量的熔融金属。鉴于如果在转变时间时或大约在转变时间时未提高铸造速度，则这种过量的熔融金属可能变得过冲（例如，如图3中紧跟t1开始之后那样），在转变时间时或大约在转变时间时提高铸造速度（例如，提高为超过第一阶段的铸造速度和/或第二阶段的铸造速度）反而可以使过量的熔融金属起到填充由于底部块12以较快速度移动而产生的新暴露的空间的作用。换句话说，在转变时间时或大约在转变时间时提高铸造速度可以提供另外的空间以便过量的熔融金属占用，使得与在转变时间时或大约在转变时间时不提高铸造速度的情况下引入过量的熔融金属的情况相比，相对于模具11的熔融金属液位波动更少。例如，在转变时间t1时或接近转变时间时提高铸造速度可以引起如图4中所示的结果等结果（其中实际金属液位410保持相当接近于金属液位设定值412），而不是如图3中的结果（其中因为在t1之后，实际金属液位310在金属液位设定值312上方显著凸起，所以可识别到显著的过冲）。

在各种情况下，在转变时间时或接近转变时间时提高铸造速度可以与铸造速度的相关随后降低相平衡。例如，在转变时间时或接近转变时间时提高铸造速度之后，随后可以降低铸造速度以与铸造配方指定的铸造速度收敛。在说明性实例中，可以将铸造速度从转变时间的提高的液位线性地斜变为配方设定值。这种斜变可以以适当平缓的斜率执行以允许实施自动控制（例如，通过pid控制器）以保持模具中的熔融金属液位而不会过冲。

实际上，在各种情况下，在转变时间时或大约在转变时间时降低铸造速度可以减少或消除下冲。例如，关于图4中的转变时间t3，当流速要求以从阶段3中得较低流速要求提高为阶段4中的较高流速要求的形式变化时，可以引入不足以满足阶段4中的较高流速要求所需的量的不足熔融金属供应。鉴于如果在转变时间时或在转变时间附近（例如，如图3中紧跟t3开始之后）未降低铸造速度，则这种缺乏熔融金属可能变得下冲，在转变时间使或在转变时间附近降低铸造速度（例如，降低为小于第三阶段的铸造速度和/或第四阶段的铸造速度）反而可以降低模具11内尚未被金属占据的空间量增加的速度并且通过在转变时间时或在转变时间附近降低铸造速度允许用于充分地填充已经形成的所述剩余空间的相对较少量的熔融金属更缓慢地增加。换句话说，在转变时间时或大约在转变时间时降低铸造速度可以减少不足量的熔融金属需要占用的空间量，使得与在转变时间时或大约在转变时间时不降低铸造速度的情况下引入不足量的熔融金属的情况相比，相对于模具11的熔融金属液位波动更少。例如，在转变时间t3时或接近转变时间时降低铸造速度可以引起如图4中所示的结果等结果（其中实际金属液位410保持相当接近于金属液位设定值412），而不是如图3中的结果（其中因为在t3之后，实际金属液位310在金属液位设定值312下方显著凸起，所以可识别到显著的下冲）。

在各种情况下，在转变时间时或接近转变时间时降低铸造速度可以与铸造速度的相关随后升高相平衡。例如，在转变时间时或接近转变时间时降低或减小铸造速度之后，随后可以提高或增加铸造速度以与铸造配方指定的铸造速度收敛。在说明性实例中，可以将铸造速度从转变时间的降低的液位线性地斜变为配方设定值。这种斜变可以以适当平缓的斜率执行以允许实施自动控制（例如，通过pid控制器）以保持模具中的熔融金属液位而不会下冲。

在一些方面，可以以预测的方式利用预定铸造配方来通知用于减轻下冲或过冲的铸造速度改变参数。例如，可以基于第一阶段的第一预计流速与第二阶段的第二预计流速之间的差值来确定用于减轻下冲或过冲的铸造速度改变量。作为一个说明性实例，这可以包含：确定第一阶段的第一预计流速与第二阶段的第二预计流速之间的差值；然后使用所述差值确定由于转变而预期的过量熔融金属的预计体积；然后基于其它因素，如模具的横截面的表面积和/或铸造速度确定将提供所述体积的对应高度；然后使用所述高度来通知用于实现用于容纳过量熔融金属的这种体积的铸造速度改变速率和持续时间。在说明性实施方案实例中，可以预测用于减轻过冲或下冲的适当铸造速度，可以在适当时间将所述适当铸造速度作为突然的铸造速度变化引入，并且随后在一段时间内使所述适当铸造速度缓慢地进展回到正常铸造速度以允许销位置pid算法跟踪金属液位的速度。

在一些方面，可以在不以预测方式直接依赖于预定铸造配方的情况下确定用于减轻下冲或过冲的铸造速度改变参数。例如，在一些方面，铸造速度改变基于检测到的金属液位与金属液位设定值之间的差值确定。作为说明性实例，pid控制器可以用于接收（例如，从金属液位传感器50接收）呈金属液位设定值和实际金属液位形式的输入，并且通过提供用于调整底部块的铸造速度以保持相对于模具11的熔融金属液位的相应命令进行响应。换句话说，可以响应于在模具11中检测到的熔融金属液位而改变铸造速度，使得熔融金属液位相对于模具11保持处于某一范围内。

尽管已经关于涉及改变铸造速度（例如，底部块12的铸造速度）和/或移动模具11以减轻过冲或下冲的技术对如表示各个实例的图3-4进行了讨论，但是这些图与铸造配方的一个实例相关并且未必表示其它某些实例。更一般地，关于图6描述了一种方法。

图6是展示了根据各个实例的金属液位输送控制的另一种方法600的流程图。方法600中的各种操作可以由控制器52和/或上文所描述的其它元件执行。

方法600的各种动作可以类似于方法500中描述的动作，并且如此，将不重复这种描述。例如，在610和620处，方法600可以包含与上文关于方法500中的动作510和520所描述的动作类似的动作。

在630处，方法600包含为第一阶段提供第一阶段命令信号。例如，第一阶段命令信号可以与为其它阶段或转变提供的随后命令信号不同。在一些实例中，第一阶段命令信号可以提供对销位置的自动控制（或另一个流量控制装置的其它调整）和/或对用于产生铸锭的设备的其它元件的自动控制。在一些实例中，第一阶段命令信号可以在第一阶段中基于金属液位设定值和检测到的金属液位提供自动控制。这可以对应于根据pid或其它算法控制销位置。在一些实例中，上文在530处所描述的动作可以是630处的动作的实例。

在640处，方法600包含提供转变命令信号。转变命令信号可以与第一阶段命令信号不同，以便减少或消除与具有不同的流量要求的阶段之间的转变相关的过冲或下冲。转变命令信号可以具有在650、660或670处指示的动作中的一个或多个动作的效果。例如，在一些情况下，转变命令信号可以仅引起在650、660和670处指示的所述三个动作中的一个动作，而在其它情况下，转变命令信号可以引起在650、660和670处指示的所述三个动作中的所有三个动作或其它某种子组合。

作为在图6中的650处指示的第一选项，转变命令信号可以引起流量控制装置朝着替代性流量控制装置位置移动。例如，这可以对应于上文关于涉及销位置替代的技术而描述的动作，所述动作可以包含但不限于动作540和550。

作为在图6中的660处指示的第二选项，转变命令信号可以引起模具的平移。模具的平移可以改变模具与将熔融金属输送到模具的导管之间的高度。作为非限制性实例，在660处的转变命令信号可以控制图1的模具移动器13。在一些实例中，模具的平移可以使模具向上移动以便减少可能由于具有不同流量需求的第一阶段与第二阶段之间的转变而可能以其它方式发生的过冲。在一些实例中，模具的平移可以使模具向下移动以便减少可能由于具有不同流量需求的第一阶段与第二阶段之间的转变而可能以其它方式发生的下冲。可以基于任何适当的标准确定平移速率或平移量。例如，平移速率或平移量可以基于第一阶段与第二阶段的相应预计流速之间的差值。另外地或可替代地，平移速率或平移量可以基于检测到的金属液位与金属液位设定值之间的差值。

作为在图6中的670处指示的第三选项，转变命令信号可以引起铸造速度的改变。铸造速度的改变可以改变底部块或其它支撑结构相对于模具和/或相对于将熔融金属输送到模具的导管而移动的速率。作为非限制性实例，670处的转变命令信号可以控制图1的底部块12移动的速度。在一些实例中，铸造速度的改变可以引起铸造速度的暂时提高以便减少可能由于具有不同流量需求的第一阶段与第二阶段之间的转变而可能以其它方式发生的过冲。在一些实例中，铸造速度的改变可以引起铸造速度的暂时降低以便减少可能由于具有不同流量需求的第一阶段与第二阶段之间的转变而可能以其它方式发生的下冲。可以基于任何适当的标准确定铸造速度改变的幅度（和/或实施改变的加速度）。例如，铸造速度改变的幅度和/或加速度可以基于第一阶段与第二阶段的相应预计流速之间的差值。另外地或可替代地，铸造速度改变的幅度和/或加速度可以基于检测到的金属液位与金属液位设定值之间的差值。在各个实例中，改变铸造速度还包含在临时改变铸造速度之后实施朝着铸造配方的稳定或基线铸造速度的返回或收敛。例如，在铸造速度临时增加之后，铸造速度可以经历随后的降低以恢复基线铸造速度，或者在铸造速度临时降低之后，铸造速度可以经历随后的增加以恢复基线铸造速度。收敛可以以任何方式实施，包含但不限于从已改变的铸造速度到基线铸造速度的线性斜变。

在680处，方法600包含为第二阶段提供第二阶段命令信号。在一些实例中，第二阶段命令信号可以对提供销位置的自动控制（或另一个流量控制装置的其它调整）和/或对用于产生铸锭的设备的其它元件的自动控制。在一些实例中，第二阶段命令信号可以在第二阶段中基于金属液位设定值和检测到的金属液位提供自动控制。这可以对应于根据pid或其它算法控制销位置。在一些实例中，上文在560处所描述的动作可以是680处的动作的实例。一般而言，680处的动作可以对应于中间转变命令信号之后的继续控制，所述继续控制被实施以减轻由于具有不同流量需求的阶段之间的转变而可能以其它方式发生或者更显著的过冲或下冲。在一些实例中，转变命令信号可以在短暂时间量内，如在小于0.5秒或系统的单次扫描内中断继续控制，但是在其它一些实例中，转变命令信号可以在延长的时间段内中断或补充继续控制。

以下实例将用来进一步说明本发明，然而，同时不对本发明构成任何限制。相反，应清楚地理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以诉诸本领域的技术人员在阅读本文的描述之后可以想到的各个实施例、其修改和等效物。

如下所使用的，对一系列实例的任何提及应理解为对那些实例中的每一个的分别提及（例如，“实例1到4”应理解为“实例1、2、3或4”）。

实例1a（其可以结合本文中的其它实例中的任何实例的特征）是一种在铸造工艺中输送熔融金属的方法，所述方法包括：提供模具设备，所述模具设备包括：模具；导管，其被配置成将所述熔融金属输送到所述模具，所述导管通过控制销可控制地封闭；定位器，其联接到所述控制销；液位传感器，其被配置成感测所述模具中的所述熔融金属的液位；以及控制器，其与所述定位器和所述液位传感器联接；向所述控制器提供呈金属液位设定值的形式的输入，所述金属液位设定值可根据具有至少第一阶段、转变点和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变点对应于所述第一阶段结束且所述第二阶段开始的时间点；从所述液位传感器向所述控制器提供呈检测到的金属液位的形式的输入；对于所述第一阶段，从所述控制器向所述定位器提供可随时间的推移改变并且包含基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值确定的第一变化销位置的第一销位置输出命令信号，所述第一销位置输出命令信号用于在所述第一阶段期间自动控制所述控制销以调节穿过所述导管的所述熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内；基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定替代性销位置值；从所述控制器向所述定位器提供所述替代性销位置值，以代替所述转变点时的所述第一变化销位置；并且对于所述第二阶段，从所述控制器向所述定位器提供可随时间的推移改变并且包含基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值确定的第二变化销位置的第二销位置输出命令信号，所述第二销位置输出命令信号用于在所述第二阶段期间自动控制所述控制销。

实例2a是根据权利要求1a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的所述差确定所述替代性销位置值进一步包括：由所述控制器确定所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的百分比差；以及通过在所述第一阶段结束时或接近结束时将所述第一变化销位置修改在所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间确定的所述百分比差来确定所述替代性销位置值。

实例3a是根据权利要求1a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述第一阶段的所述第一预计流速大于所述第二阶段的所述第二预计流速；并且其中从所述控制器向所述定位器提供用于所述转变点处的所述第一变化销位置的所述替代性销位置值减轻过冲。

实例4a是根据权利要求1a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述第一阶段的所述第一预计流速小于所述第二阶段的所述第二预计流速；并且其中从所述控制器向所述定位器提供用于所述转变点处的所述第一变化销位置的所述替代性销位置值减轻下冲。

实例5a是根据权利要求1a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值的自动控制被中断小于0.5秒以便提供所述转变点处的所述替代性销位置值。

实例6a是根据权利要求1a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述控制器是包含用于控制铝铸造中所述模具中的所述熔融金属的所述液位的pid算法的比例积分微分（pid）控制器，所述控制器被配置成接受或确定至少一个金属液位设定值。

实例7a（其可以结合本文中的其它实例中的任何实例的特征）是一种用于铸造金属的模具设备，所述模具设备包括：模具；导管，其被配置成将熔融金属输送到所述模具，所述导管通过流量控制装置可控制地封闭；定位器，其联接到所述流量控制装置；液位传感器，其被配置成感测所述模具中的所述熔融金属的液位；以及控制器，其与所述定位器和所述液位传感器联接，所述控制器包括处理器，所述处理器适用于执行存储在所述控制器的存储器中的非暂时性计算机可读介质上的代码，所述控制器通过所述代码被编程为：接受或确定呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值能够根据具有至少第一阶段、转变时间和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变时间对应于所述第一阶段的结束与所述第二阶段的开始之间的时间；从所述液位传感器接受呈检测到的金属液位的形式的输入；向所述定位器提供第一命令信号，所述第一命令信号在所述第一阶段期间自动控制所述流量控制装置以基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值调节穿过所述导管的熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内；向所述定位器提供转变命令信号，所述转变命令信号使所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定的替代性流量控制装置位置移动；并且向所述定位器提供第二命令信号，所述第二命令信号在所述第二阶段期间基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值自动控制所述流量控制装置。

实例8a是根据权利要求7a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述控制器通过所述代码被编程为进一步基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定所述替代性流量控制装置位置。

实例9a是根据权利要求8a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述控制器通过所述代码被编程为进一步基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的所述差确定所述替代性销位置值包括：由所述控制器确定所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差值；以及通过在所述第一阶段结束时或在所述第一阶段接近结束时根据与所述差值的线性关系修改流量控制装置位置来确定所述替代性流量控制装置位置。

实例10a是根据权利要求7a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述第一阶段的所述第一预计流速大于所述第二阶段的所述第二预计流速。

实例11a是根据权利要求7a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述第一阶段的所述第一预计流速小于所述第二阶段的所述第二预计流速。

实例12a是根据权利要求7a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变时间基于单次程序扫描限定。

实例13a是根据权利要求7a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述控制器是包含用于铸造所述金属的比例积分微分（pid）算法的pid控制器。

实例14a（其可以结合本文中的其它实例中的任何实例的特征）是一种在铸造工艺中输送熔融金属的方法，所述方法包括：由控制器接受或确定呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值能够根据具有至少第一阶段、转变时间和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变时间对应于所述第一阶段的结束与所述第二阶段的开始之间的时间；由所述控制器从液位传感器接受呈检测到的金属液位的形式的输入，所述液位传感器与所述控制器联接并且被配置成感测模具中的所述熔融金属的液位；从所述控制器向联接到流量控制装置的定位器提供第一命令信号，所述流量控制装置可控制地封闭被配置成向所述模具输送所述熔融金属的导管，所述第一命令信号被配置成在所述第一阶段期间自动控制所述流量控制装置以基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值调节穿过所述导管的所述熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内；从所述控制器向所述定位器提供转变命令信号，所述转变命令信号使所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定的替代性流量控制装置位置移动；以及从所述控制器向所述定位器提供第二命令信号，所述第二命令信号在所述第二阶段期间基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值自动控制所述流量控制装置。

实例15a是根据权利要求14a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，所述方法进一步包括基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定所述替代性流量控制装置位置。

实例16a是根据权利要求15a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的所述差确定所述替代性流量控制装置位置包括：确定所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差值；以及通过在所述第一阶段结束时或在所述第一阶段接近结束时根据与所述差值的线性关系修改流量控制装置位置来确定所述替代性流量控制装置位置。

实例17a是根据权利要求14a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述第一阶段的所述第一预计流速大于所述第二阶段的所述第二预计流速。

实例18a是根据权利要求14a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述第一阶段的所述第一预计流速小于所述第二阶段的所述第二预计流速。

实例19a是根据权利要求14a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述转变时间是以下中的至少一个：基于单次程序扫描定义的；或小于0.5秒。

实例20a是根据权利要求14a（或前述或随后的实例中的任一项）所述的方法，其中所述控制器是包含用于铸造所述熔融金属的比例积分微分（pid）算法的pid控制器。

实例1b（其可以结合本文中的其它实例中的任何实例的特征）是一种用于铸造金属的设备，所述设备包括：模具；导管，其被配置成将熔融金属输送到所述模具，所述导管通过流量控制装置可控制地封闭；定位器，其联接到所述流量控制装置；液位传感器，其被配置成感测所述模具中的所述熔融金属的液位；以及控制器，其包括处理器，所述处理器适用于执行存储在所述控制器的存储器中的非暂时性计算机可读介质上的代码，所述控制器通过所述代码被编程为：接受或确定呈金属液位设定值形式的输入，所述金属液位设定值能够根据具有至少第一阶段、转变时间和第二阶段的铸造配方随时间的推移而改变，其中所述第一阶段具有第一预计流速，所述第一预计流速与所述第二阶段的第二预计流速不同，并且其中所述转变时间对应于所述第一阶段的结束与所述第二阶段的开始之间的时间；从所述液位传感器接受呈检测到的金属液位的形式的输入；并且提供转变命令信号，所述转变命令信号被配置成实现减少或消除与所述转变时间相关的下冲或过冲的量的目标，所述转变命令信号被配置成通过引起以下中的至少一个来实现所述目标：（a）所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定的替代性流量控制装置位置移动；（b）平移所述模具以改变所述模具与所述导管之间的高度；或者（c）在所述转变时间时或大约在所述转变时间时将铸造速度改变成与所述第二阶段期间不同。

实例2b是根据权利要求1b（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过引起（a）、（b）和（c）实现所述目标。

实例3b是根据权利要求1b（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过引起（a）而不另外引起（b）并且不另外引起（c）实现所述目标。

实例4b是根据权利要求1b（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过引起（b）而不另外引起（a）并且不另外引起（c）实现所述目标。

实例5b是根据权利要求1b（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过引起（c）而不另外引起（a）并且不另外引起（b）实现所述目标。

实例6b是根据一个或多个实例1b、2b或3b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述控制器通过所述代码被编程为进一步：向所述定位器提供第一命令信号，所述第一命令信号在所述第一阶段期间自动控制所述流量控制装置以基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值调节穿过所述导管的熔融金属的流量或流速，使得所述模具中的熔融金属的所述液位保持处于大约为所述金属液位设定值的熔融金属液位范围内；其中所述转变命令信号被配置成通过以下实现所述目标：至少引起（a）以便引起所述流量控制装置在所述转变时间内朝着基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的所述差确定的所述替代性流量控制装置位置移动；并且向所述定位器提供第二命令信号，所述第二命令信号在所述第二阶段期间基于所述检测到的金属液位和所述金属液位设定值自动控制所述流量控制装置。

实例7b是根据一个或多个实例1b、2b、3b或6b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（a）实现所述目标，其中其中所述控制器通过所述代码被编程为进一步基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差确定所述替代性流量控制装置位置。

实例8b是根据权利要求7b（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述控制器通过所述代码被编程为进一步基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的所述差确定所述替代性销位置值包括：由所述控制器确定所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差值；以及通过在所述第一阶段结束时或在所述第一阶段接近结束时根据与所述差值的线性关系修改流量控制装置位置来确定所述替代性流量控制装置位置。

实例9b是根据一个或多个实例1b、2b、3b、6b、7b或8b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（a）实现所述目标，其中所述控制器是包含用于铸造所述金属的比例积分微分（pid）算法的pid控制器。

实例10b是根据一个或多个实例1b、2b或4b中任一项所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（b）实现所述目标，其中所述设备进一步包括一个或多个致动器，所述致动器与所述模具联接并且被配置成进行以下中的至少一项：相对于所述导管升高或降低所述模具。

实例11b是根据一个或多个实例1b、2b、4b或10b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（b）实现所述目标，其中所述模具的所述平移包括升高所述模具以降低所述模具与所述导管之间的高度从而减轻过冲。

实例12b是根据一个或多个实例1b、2b、4b、10b或11b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（b）实现所述目标，其中所述模具的平移速率或量基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差值确定。

实例13b是根据一个或多个实例1b、2b、4b、10b或11b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（b）实现所述目标，其中所述模具的平移速率或量基于所述检测到的金属液位与所述金属液位设定值之间的差值确定。

实例14b是根据一个或多个实例1b、2b、或5b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（c）实现所述目标，其中所述设备进一步包括底部块，所述底部块被配置成（i）从所述导管向下移动并且（ii）支撑由输送到所述模具的熔融金属形成的铸锭，其中所述铸造速度包括所述底部块从所述导管向下移动的速率。

实例15b是根据一个或多个实例1b、2b、5b或14b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（c）实现所述目标，其中在所述转变时间期间改变铸造速度包括在所述转变时间时或大约在所述转变时间时使所述铸造速度大于所述第二阶段期间的所述铸造速度，以便减轻过冲。

实例16b是根据一个或多个实例1b、2b、5b、14b或15b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（c）实现所述目标，其中所述铸造速度的改变量基于所述第一阶段的所述第一预计流速与所述第二阶段的所述第二预计流速之间的差值确定。

实例17b是根据一个或多个实例1b、2b、5b、14b或15b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变命令信号被配置成通过至少引起（c）实现所述目标，其中所述铸造速度的改变量基于所述检测到的金属液位与所述金属液位设定值之间的差值确定。

实例18b是根据一个或多个实例1b到17b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述第一阶段的所述第一预计流速大于所述第二阶段的所述第二预计流速；并且其中所述转变命令信号减轻过冲，其中所述过冲对应于所述检测到的金属液位超过所述金属液位设定值某个阈值。

实例19b是根据一个或多个实例1b到17b中任一项（或前述或随后的实例中的任一项）所述的设备，其中所述第一阶段的所述第一预计流速小于所述第二阶段的所述第二预计流速；并且其中所述转变命令信号减轻下冲，其中所述下冲对应于所述检测到的金属液位下降到比所述金属液位设定值低某个阈值。

实例20b是根据一个或多个实例1b到19b中任一项（或前述实例中的任一项）所述的设备，其中所述转变时间是以下中的至少一个：基于单次程序扫描定义的；或小于0.5秒。

上文所描述的方面仅仅是实施方案的可能实例，仅被阐明用于清楚地理解本公开的原理。在不实质偏离本公开精神和原理的情况下可以对（多个）上述实例做出多种变化和修改。所有这种修改和变化包含在本公开的范围内，并且对于各个方面或元件或步骤的组合的所有可能的权利要求旨在由本公开支持。此外，尽管本文以及随后的权利要求中采用了特定术语，但所述特定术语仅在一般性和描述性意义上使用，而不是用于限制所描述的发明的目的，也不用于限制随后的权利要求。

除非本文中另有所指或明显与上下文相矛盾，否则在描述本发明的上下文中（特别是在以下权利要求的上下文中）使用的术语“一个/一种（a/an）”和“所述（the）”以及类似的指代词应被解释为涵盖单数和复数两者。术语“包括”、“具有”、“包含”以及“含有”应被解释为开放式术语（即，意指“包含但不限于”），除非另有指明。术语“连接”应被解释为部分或全部地包含在内、附接到或接合在一起，甚至是在存在中间物的情况下也是如此。除非本文中另外指明，否则对本文中值范围的叙述仅旨在用作单独地提及落入所述范围的每个单独值的速记方法，并且每个单独值结合到本说明书中，如同在本文中单独地叙述一样。除非本文中另外指明或明显与上下文相矛盾，否则本文所述的所有方法均可以以任何合适的顺序进行。除非另有要求，否则使用任何和所有实例或本文提供的示例性语言（例如，“如”）仅旨在更好地阐明本发明的实施例并且不对本发明的范围施加限制。本说明书中的任何语言都不应被解释为将任何未要求保护的元件指示为实践本发明所必须的。

本文描述了本发明的优选的实施例，包含诸位发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。在阅读前文描述后，对本领域的普通技术人员而言，那些优选的实施例的变化可能变得显而易见。诸位发明人预期技术人员在适当时采用这些变化，并且诸位发明人意图使本发明以与本文具体描述的方式不同的方式来进行实践。因此，在适用法律允许的情况下，本发明包含对所附权利要求中所叙述的主题的所有修改和等效物。此外，本发明涵盖上述元件在其所有可能的变化的情况下的任意组合，除非本文另有说明或者以其它方式与上下文明显矛盾。

本文引用的所有参考文献，包含出版物、专利申请和专利特此通过引用并入，其程度与每篇参考文献被单独并且具体地指明以通过引用并入并且在本文中整体阐述一样。