Untuk menghitung rentang waktu yang tepat untuk relai pewaktu Anda, ikuti empat langkah penting ini: identifikasi persyaratan waktu proses aktual Anda, pilih mode pewaktuan yang sesuai (on-delay, off-delay, interval, atau siklik), terapkan faktor keamanan untuk memperhitungkan toleransi dan kondisi lingkungan, dan sesuaikan persyaratan terhitung Anda dengan rentang waktu komersial yang tersedia. Pendekatan sistematis ini membantu relai pewaktu Anda memberikan kinerja yang andal sambil menghindari kesalahan umum seperti margin yang tidak mencukupi atau pemilihan mode yang salah yang dapat menyebabkan kerusakan peralatan atau bahaya keselamatan.
Relai pewaktu adalah komponen kontrol penting dalam otomasi industri, kontrol motor, sistem HVAC, dan aplikasi lain yang tak terhitung jumlahnya di mana pewaktuan yang tepat menentukan keandalan dan keamanan sistem. Memilih rentang waktu yang salah—baik terlalu sempit atau terlalu luas—dapat menyebabkan kegagalan operasional, kerusakan peralatan, atau membahayakan keselamatan. Panduan ini menyediakan metode perhitungan praktis, contoh terperinci, dan tabel referensi cepat untuk membantu insinyur dan teknisi dengan percaya diri menentukan rentang waktu relai pewaktu untuk aplikasi apa pun.
Memahami Rentang Waktu Relai Pewaktu
Sebuah relai pewaktu rentang waktu mengacu pada rentang nilai waktu yang dapat disesuaikan yang dapat diberikan oleh perangkat, seperti 0,1-1 detik, 1-10 detik, atau 1-10 menit. Ini berbeda dari akurasi waktu, yang menggambarkan seberapa tepat relai mencapai nilai waktu yang ditetapkan.
Rentang Waktu vs. Akurasi Waktu
Memahami perbedaan ini sangat penting untuk spesifikasi yang tepat:
| Karakteristik | Definisi | Contoh | Dampak pada Pemilihan |
|---|---|---|---|
| Rentang Waktu | Rentang nilai waktu yang dapat disesuaikan yang tersedia | 6-60 detik, 1-10 menit | Harus mencakup persyaratan proses Anda |
| Akurasi Waktu | Seberapa dekat waktu aktual dengan nilai yang ditetapkan | ±5%, ±0.5% + 150ms | Penting untuk operasi yang disinkronkan |
| Pengulangan | Konsistensi waktu selama beberapa siklus | ±0.5%, ±1% | Penting untuk proses yang dapat diprediksi |
Menurut IEC 61812-1 (standar internasional utama untuk relai pewaktu industri), akurasi waktu biasanya dinyatakan sebagai persentase dari nilai yang ditetapkan atau rentang skala penuh. Misalnya, pewaktu dengan akurasi ±5% yang diatur ke 10 detik beroperasi antara 9,5 dan 10,5 detik.
Rentang Waktu Komersial Umum
Relai pewaktu industri diproduksi dengan rentang waktu standar untuk mencakup beragam aplikasi:
| Rentang Waktu | Kenaikan Tipikal | Aplikasi Umum | Jenis Relai |
|---|---|---|---|
| 0,1-1 detik | 0.01s | Proses kecepatan tinggi, pulsa cepat, pengemasan | Elektronik multi-fungsi |
| 1-10 detik | 0.1s | Pengurutan mesin, soft start motor | Elektronik standar |
| 6-60 detik | 1s | Penundaan start HVAC, perlindungan motor | Elektromekanis/Elektronik |
| 1-10 menit | 6s atau 0.1min | Penundaan pencahayaan, ventilasi, kipas pendingin | Elektronik multi-rentang |
| 1-10 jam | 6min atau 0.1hr | Proses durasi panjang, penjadwalan pemeliharaan | Pewaktu khusus |
| 10-300 jam | Variabel | Operasi siklus diperpanjang, fungsi kalender | Pewaktu yang dapat diprogram |
Poin Penting: Persyaratan waktu terhitung Anda harus berada dalam satu rentang yang tersedia. Jika proses Anda membutuhkan penundaan 45 detik, Anda tidak dapat menggunakan relai rentang 1-10 detik—Anda memerlukan rentang 6-60 detik atau 1-10 menit.
Metode Perhitungan Rentang Waktu Langkah demi Langkah
Langkah 1: Identifikasi Persyaratan Waktu Proses Anda
Mulailah dengan menentukan waktu aktual yang dibutuhkan aplikasi Anda. Ini membutuhkan analisis spesifikasi proses atau peralatan Anda.
Pertanyaan untuk dijawab:
- Berapa penundaan waktu minimum yang diperlukan untuk operasi yang aman/benar?
- Berapa penundaan maksimum yang dapat diterima sebelum memengaruhi proses?
- Apakah ada beberapa persyaratan waktu (mulai, jalankan, berhenti)?
- Apakah waktu berulang secara siklis atau terjadi sekali per pemicu?
Contoh 1 – Kipas Pendingin Motor:
Produsen motor 15 kW menetapkan bahwa kipas pendingin harus berjalan selama “setidaknya 3 menit” setelah motor dimatikan untuk mencegah kerusakan bantalan.
- Persyaratan dasar: 3 menit (180 detik)
- Jenis: Off-delay (kipas terus berjalan setelah motor berhenti)
Contoh 2 – Mulai Konveyor Berurutan:
Ban berjalan A harus mulai, kemudian ban berjalan B mulai “5-8 detik kemudian” untuk mencegah kemacetan produk.
- Persyaratan dasar: Penundaan 5-8 detik
- Jenis: Penundaan-hidup (Belt B mulai setelah penundaan)
Langkah 2: Pilih Mode Pewaktuan yang Sesuai
Mode pewaktuan yang berbeda melayani fungsi yang berbeda. Memilih mode yang salah adalah kesalahan umum yang membuat perhitungan menjadi tidak berarti.
Tabel Keputusan Mode Pewaktuan
| Jika Aplikasi Anda Membutuhkan… | Pilih Mode | Dasar Perhitungan Waktu |
|---|---|---|
| Peralatan untuk MULAI setelah penundaan mengikuti pemicu input | On-Delay (Penundaan-pada-Pembuatan) | Waktu dari input ON ke output ON |
| Peralatan untuk TERUS berjalan untuk jangka waktu tertentu setelah input berhenti | Penundaan Tidak Aktif (Penundaan-pada-Pemutusan) | Waktu dari input OFF ke output OFF |
| Peralatan untuk berjalan selama durasi tetap kemudian berhenti secara otomatis | Pewaktu Interval (Satu-Tembakan) | Durasi pulsa output ON |
| Peralatan untuk siklus terus menerus antara keadaan hidup dan mati | Pewaktu Siklik | Baik waktu ON maupun waktu OFF (mungkin memerlukan 2 pengaturan) |
| Starter motor Star-Delta kontrol urutan | Pewaktu Star-Delta | Waktu transisi dari bintang ke delta |
Kesalahan Umum: Mencampuradukkan penundaan-hidup dengan penundaan-mati. Ketika kipas pendingin harus berjalan “5 menit setelah peralatan mati,” itu adalah penundaan-mati, bukan penundaan-hidup.
Langkah 3: Terapkan Faktor Keamanan dan Margin
Jangan tentukan rentang waktu relai pewaktu yang persis sesuai dengan persyaratan minimum Anda. Kondisi dunia nyata menuntut margin keamanan.
Rumus Faktor Keamanan
Rumus umum untuk menghitung spesifikasi pewaktu yang diperlukan adalah:
Rentang Waktu yang Diperlukan = Waktu Proses Dasar × (1 + Faktor Keamanan)
Di mana Faktor Keamanan memperhitungkan:
- Toleransi pewaktuan (akurasi relai)
- Variasi lingkungan (efek suhu)
- Penuaan komponen (penyimpangan selama bertahun-tahun)
- Fleksibilitas penyesuaian (penyetelan halus selama commissioning)
Faktor Keamanan yang Direkomendasikan berdasarkan Jenis Aplikasi
| Jenis Aplikasi | Faktor Keamanan | Total Margin | Justifikasi |
|---|---|---|---|
| Fungsi Keselamatan Penting | 1.3-1.5 | +30-50% | Tidak dapat mentolerir kegagalan pewaktuan; harus memperhitungkan kondisi terburuk |
| Perlindungan Motor | 1.2-1.3 | +20-30% | Konstanta waktu termal bervariasi; mencegah trip yang mengganggu atau perlindungan yang tidak memadai |
| Kontrol Berurutan | 1.15-1.25 | +15-25% | Memungkinkan penyesuaian sinkronisasi; mencegah tabrakan/kemacetan |
| HVAC/Sistem Bangunan | 1.1-1.2 | +10-20% | Optimalisasi efisiensi energi; penyesuaian kenyamanan penghuni |
| Pewaktuan Tidak Kritis | 1.05-1.1 | +5-10% | Margin minimum untuk akurasi dan penyesuaian relai |
Rincian Margin Terperinci
Margin Toleransi Komponen:
- Akurasi pewaktu elektronik: biasanya ±0,5% hingga ±5% (per IEC 61812-1)
- Tambahkan margin = Waktu Dasar × (Akurasi % × 2)
Margin Lingkungan & Penuaan:
- Efek suhu: ±0,01-0,03% per °C
- Pergeseran komponen selama 5-10 tahun: +1-2%
- Fleksibilitas penyesuaian: 10-20%
Contoh Perhitungan: Kipas pendingin motor (basis 3 menit)
- Waktu dasar: 180 detik
- Terapkan faktor proteksi motor: 180 detik × 1,25 = 225 detik
- Pilih Rentang 1-10 menit, setel ke 4 menit
Langkah 4: Cocokkan dengan Rentang Relay Timer yang Tersedia
Setelah Anda menghitung waktu yang diperlukan dengan margin keamanan, pilih relay timer komersial yang rentangnya mencakup spesifikasi Anda.
Pohon Keputusan Pemilihan
Jika persyaratan waktu yang dihitung berada dalam rentang standar tunggal:
✓ Pilih rentang itu (misalnya, persyaratan 219 detik → rentang 1-10 menit)
Jika waktu yang dihitung berada di antara dua rentang:
- Opsi 1: Pilih rentang yang lebih tinggi berikutnya untuk fleksibilitas penyesuaian maksimum
- Opsi 2: Pilih rentang yang lebih rendah jika mengakomodasi maksimum Anda dengan margin
- Rekomendasi: Pilih rentang yang lebih tinggi kecuali jika ada batasan biaya atau presisi
Jika waktu yang dihitung melebihi rentang standar:
- Pertimbangkan timer rentang diperpanjang khusus (hingga 300 jam)
- Evaluasi programmable logic controller (PLC) untuk pengaturan waktu yang kompleks
- Gunakan beberapa timer dalam konfigurasi cascade
Pertimbangan Kemampuan Penyesuaian dan Resolusi
| Jenis Rentang | Resolusi | Terbaik untuk |
|---|---|---|
| Waktu tetap | Tidak ada | Proses standar |
| Penyesuaian dial | ~2-5% dari skala | Penyesuaian lapangan |
| Tampilan digital | 0.1-1% | Aplikasi presisi |
Kritis: Dial 1-10 menit dengan 10 posisi hanya memungkinkan pengaturan 1, 2, 3…10 menit.
Contoh Perhitungan Praktis
Contoh 1: Penundaan Mati Kipas Pendingin Motor
Aplikasi: Kompresor industri dengan kipas pendingin yang harus terus berjalan setelah motor berhenti.
Persyaratan:
- Spesifikasi termal motor: waktu pendinginan minimum 180 detik
- Lingkungan: pabrik berdebu, -10°C hingga +45°C
- Kritis aplikasi: Tinggi (perlindungan bantalan)
Perhitungan:
- Waktu proses dasar: 180 detik (3 menit)
- Pilih mode pengaturan waktu: Off-delay (kipas terus berjalan setelah motor berhenti)
- Terapkan faktor keamanan:
- Faktor proteksi motor: 1,25 (per tabel)
- 180 detik × 1,25 = 225 detik (3,75 menit)
- Cocokkan dengan rentang:
- Dihitung: 225 detik termasuk dalam rentang 1-10 menit (60-600 detik)
- Pilih: Timer rentang 1-10 menit
- Pengaturan yang direkomendasikan: 4 menit (240 detik) untuk margin yang nyaman
Spesifikasi: Relay timer penundaan mati VIOX, rentang 1-10 menit, akurasi ≤±1%, catu daya universal AC/DC
Contoh 2: Startup Peralatan Berurutan
Aplikasi: Pabrik pengolahan kimia dengan tiga pompa yang harus dimulai secara berurutan.
Persyaratan:
- Pompa 1: mulai segera
- Pompa 2: mulai 8 detik setelah Pompa 1
- Pompa 3: mulai 8 detik setelah Pompa 2
- Alasan: Mencegah lonjakan permintaan listrik
Perhitungan:
- Waktu proses dasar: 8 detik antara permulaan
- Pilih mode pengaturan waktu: Penundaan hidup (setiap pompa mulai setelah penundaan)
- Terapkan faktor keamanan:
- Faktor kontrol berurutan: 1,2
- 8 detik × 1,2 = 9,6 detik
- Cocokkan dengan rentang:
- Dihitung: 9,6 detik cocok dalam rentang 1-10 detik
- Pilih: Timer rentang 1-10 detik (perlu 2 unit)
- Pengaturan yang direkomendasikan: 10 detik untuk setiap penundaan
Spesifikasi: Dua relay timer tunda-ON VIOX, rentang 1-10 detik, pengaturan digital, pengulangan ≤±0.5%
Contoh 3: Sistem Irigasi Siklik
Aplikasi: Pengontrol zona irigasi pertanian.
Persyaratan:
- Waktu ON Zona: 12 menit (aliran air)
- Waktu OFF Zona: 48 menit (penyerapan tanah)
- Siklus berkelanjutan selama periode irigasi
Perhitungan:
- Waktu proses dasar: 12 menit ON, 48 menit OFF
- Pilih mode pengaturan waktu: Timer siklik (asimetris on/off)
- Terapkan faktor keamanan:
- Aplikasi tidak kritis: faktor 1.1
- ON: 12 menit × 1.1 = 13.2 menit
- OFF: 48 menit × 1.1 = 52.8 menit
- Cocokkan dengan rentang:
- Apakah kedua nilai sesuai dengan rentang 1-10 menit? Tidak (52.8 > 60 menit)
- Kebutuhan: Rentang 1-10 jam untuk waktu OFF
- Alternatif: Gunakan rentang 10-100 menit jika tersedia
- Pengaturan yang direkomendasikan: ON = 15 menit, OFF = 1 jam (kompromi untuk rentang standar)
Spesifikasi: Relay timer siklik VIOX dengan rentang ganda yang dapat disesuaikan, atau timer multi-fungsi dengan pengaturan waktu ON/OFF terpisah
Kesalahan Umum Pemilihan Rentang Waktu
Menghindari jebakan ini memastikan kinerja relay timer yang andal:
| Kesalahan | Konsekuensi | Solusi |
|---|---|---|
| Menentukan waktu minimum yang tepat tanpa margin | Proses gagal ketika relay beroperasi pada batas toleransi bawah (-5%) | Selalu tambahkan faktor keselamatan minimum 10% |
| Memilih mode pengaturan waktu yang salah (tunda-ON alih-alih tunda-OFF) | Peralatan beroperasi berlawanan dengan yang dimaksudkan; kegagalan sistem total | Analisis dengan cermat kapan output harus aktif/nonaktif |
| Mengabaikan resolusi penyesuaian | Tidak dapat mengatur waktu yang diperlukan secara tepat; terpaksa menggunakan nilai perkiraan | Periksa lembar data untuk resolusi aktual (misalnya, dial 10 posisi = langkah 10%) |
| Mengabaikan faktor lingkungan | Pengaturan waktu melayang secara signifikan dalam suhu ekstrem | Tambahkan margin 2-3% untuk lingkungan industri, verifikasi rentang suhu operasi |
| Menggunakan rentang yang terlalu besar untuk aplikasi presisi | Resolusi dan akurasi buruk di ujung bawah rentang | Pilih rentang terkecil yang mengakomodasi persyaratan dengan margin |
| Melupakan penuaan komponen | Timer melayang di luar spesifikasi setelah 3-5 tahun | Tambahkan margin penuaan 2% untuk instalasi jangka panjang |
| Tidak mempertimbangkan transien inrush/startup | Pengaturan waktu relay dimulai sebelum peralatan benar-benar stabil | Tambahkan waktu settling transien ke persyaratan dasar |
Contoh Nyata Pemilihan Mode yang Salah:
Seorang insinyur menentukan timer tunda-ON untuk kipas ventilasi yang perlu “berjalan selama 5 menit setelah proses berhenti.” Hasil: Kipas akan mulai 5 menit setelah proses dimulai (tunda-ON), kemudian berjalan terus menerus. Pilihan yang benar adalah tunda-OFF, yang membuat kipas tetap berjalan selama 5 menit setelah proses berhenti.
Referensi Cepat Spesifikasi Rentang Waktu
Berdasarkan Aplikasi Industri
| Kategori Aplikasi | Rentang Waktu Khas yang Dibutuhkan | Rentang yang Direkomendasikan | Mode Pengaturan Waktu | Pertimbangan Utama |
|---|---|---|---|---|
| Soft Start Motor | 5-30 detik | 1-10 detik atau 6-60 detik | Tunda-ON | Sesuaikan dengan inersia motor; motor yang lebih besar membutuhkan waktu lebih lama |
| Pendinginan/Run-On Motor | 2-10 menit | 1-10 menit | Tunda-OFF | Berdasarkan konstanta waktu termal |
| Transisi Star-Delta | 3-15 detik | 1-10 detik | Star-delta (khusus) | Sesuai spesifikasi pabrikan motor |
| Start Sekuensial HVAC | 10-60 detik | 6-60 detik | Tunda-ON | Bertahap untuk mengurangi permintaan |
| Penundaan Mematikan Lampu | 30 detik – 5 menit | 1-10 menit | Tunda-OFF | Kode energi dan preferensi pengguna |
| Interlock Keselamatan | 0,5-5 detik | 0,1-1 detik atau 1-10 detik | Interval atau on-delay | Harus memenuhi standar keselamatan (IEC 61508) |
| Pengurutan Konveyor | 3-20 detik | 1-10 detik | Tunda-ON | Berdasarkan waktu transfer produk |
| Pergantian Pompa | 1-24 jam | 1-10 jam atau dapat diprogram | Siklik | Distribusi keausan yang merata |
| Waktu Perendaman Proses | 5-60 menit | 1-10 menit atau 1-10 jam | Interval | Tergantung resep; gunakan penyesuaian digital |
| Zona Irigasi | 5-30 menit ON, 15-120 menit OFF | 1-10 jam dengan pengaturan ganda | Siklik | Jenis tanah dan kebutuhan tanaman |
Panduan Pemilihan Cepat
Proses Standar:
- Hitung waktu dasar → tambahkan faktor keamanan 20% → pilih rentang standar berikutnya
- Verifikasi akurasi ≤±5% (umum) atau ≤±1% (kritis)
Kritis-Keselamatan:
- Tambahkan faktor keamanan 30-50%
- Tentukan akurasi dan pengulangan ≤±1%
- Dokumentasikan sesuai ISO 13849 atau IEC 61508
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Berapa margin keamanan yang harus saya tambahkan ke perhitungan relay pewaktu saya?
Untuk fungsi keselamatan yang kritikal, tambahkan 30-50%. Proteksi motor membutuhkan 20-30%. Kontrol sekuensial dan HVAC memerlukan 15-25%. Bahkan aplikasi non-kritikal setidaknya harus memiliki margin 10%.
Bagaimana jika kebutuhan waktu saya berada di antara dua rentang waktu timer yang tersedia?
Pilih rentang berikutnya yang lebih tinggi. Jika Anda menghitung 35 detik (dengan margin), pilih rentang 6-60 detik daripada rentang 1-10 detik untuk fleksibilitas penyesuaian maksimum.
Bisakah saya menggunakan relay pewaktu dengan rentang yang lebih lebar untuk fleksibilitas yang lebih baik?
Ya, tetapi rentang yang lebih lebar mungkin memiliki resolusi yang lebih rendah. Timer 1-10 menit mungkin menawarkan presisi 0,1 menit, sementara model multi-rentang mungkin hanya memberikan presisi 6 detik. Untuk aplikasi yang membutuhkan presisi tinggi, pilih rentang tersempit yang mencakup kebutuhan Anda.
Seberapa akurat perhitungan relay pewaktu yang diperlukan?
Sesuaikan ketelitian dengan tingkat kepentingan. Aplikasi keselamatan memerlukan perhitungan terdokumentasi sesuai IEC 61508. Proteksi motor membutuhkan analisis termal. Aplikasi umum memerlukan perhitungan dasar dengan margin keselamatan 20%.
Faktor apa saja yang memengaruhi waktu aktual dalam instalasi nyata?
Suhu (±0,01-0,03%/°C), variasi tegangan suplai (±1-2%), penuaan komponen (+1-2% selama 5-10 tahun), dan EMI di lingkungan yang bising semuanya memengaruhi pewaktuan. Margin keselamatan menyerap variasi ini.
Bagaimana cara menghitung rentang waktu untuk pewaktu siklik?
Hitung waktu ON dan OFF secara terpisah, terapkan faktor keamanan 10-20% pada masing-masing waktu. Tentukan pewaktu siklik asimetris atau gunakan pewaktu ON-delay dan OFF-delay terpisah secara seri.
Haruskah saya memperhitungkan waktu pensaklaran kontak?
Biasanya tidak. Peralihan kontak (5-20ms) dapat diabaikan untuk rentang detik hingga jam. Untuk aplikasi kecepatan tinggi (rentang 0,1-1 detik), periksa lembar data atau gunakan output solid-state (peralihan <1ms).
Kesimpulan
Menghitung rentang waktu yang tepat untuk relai pewaktu Anda adalah proses sistematis yang memastikan operasi yang andal dan mencegah kesalahan yang mahal. Metodologi empat langkah—mengidentifikasi persyaratan waktu proses, memilih mode waktu yang sesuai, menerapkan faktor keamanan yang memadai, dan mencocokkan dengan rentang komersial—memberikan kerangka kerja untuk keputusan spesifikasi yang percaya diri.
Ingatlah bahwa margin keselamatan bukanlah kemewahan opsional tetapi ketentuan penting untuk variasi dunia nyata dalam toleransi, lingkungan, dan penuaan. Spesifikasi relai pewaktu yang dihitung dengan benar memperhitungkan kondisi terburuk sambil memberikan fleksibilitas penyesuaian selama penugasan dan pengoperasian.
Untuk aplikasi kritis, selalu konsultasikan spesifikasi pabrikan, verifikasi peringkat akurasi dan pengulangan per IEC 61812-1, dan dokumentasikan perhitungan Anda untuk referensi di masa mendatang. Relai pewaktu VIOX menawarkan berbagai rentang waktu yang komprehensif, spesifikasi akurasi tinggi, dan opsi pemasangan yang fleksibel untuk memenuhi beragam persyaratan industri, komersial, dan otomatisasi.
Jika ragu, berikan margin keselamatan yang lebih besar dan pilih komponen berkualitas dari produsen terkemuka. Biaya tambahan kecil tidak signifikan dibandingkan dengan biaya waktu henti sistem, kerusakan peralatan, atau insiden keselamatan yang disebabkan oleh spesifikasi relai pewaktu yang tidak tepat.
