タイマーリレーの正しい時間範囲を計算するには、次の4つの重要な手順に従ってください。実際のプロセスに必要なタイミングを特定し、適切なタイミングモード（オンディレー、オフディレー、インターバル、またはサイクリック）を選択し、公差と環境条件を考慮して安全率を適用し、計算された要件を入手可能な市販の時間範囲に一致させます。この体系的なアプローチは、不十分なマージンや機器の損傷や安全上の危険につながる可能性のある間違ったモードの選択などの一般的な間違いを回避しながら、タイマーリレーが信頼性の高いパフォーマンスを提供できるようにします。.
タイマーリレーは、産業オートメーション、モーター制御、HVACシステム、および正確なタイミングがシステムの信頼性と安全性を決定する無数の他のアプリケーションにおいて、重要な制御コンポーネントです。時間範囲が狭すぎたり広すぎたりすると、動作不良、機器の損傷、または安全性の低下を引き起こす可能性があります。このガイドでは、エンジニアと技術者が自信を持ってあらゆるアプリケーションのタイマーリレーの時間範囲を特定できるように、実用的な計算方法、詳細な例、およびクイックリファレンステーブルを提供します。.
タイマーリレーの時間範囲の理解
タイマーリレーの 時間範囲 は、デバイスが提供できるタイミング値の調整可能な範囲を指します。たとえば、0.1〜1秒、1〜10秒、または1〜10分などです。これは、 タイミング精度, とは異なります。これは、リレーが設定された時間値をどれだけ正確に達成するかを表します。.
時間範囲とタイミング精度
この区別を理解することは、適切な仕様にとって非常に重要です。
| 特徴 | 定義 | 例 | 選択への影響 |
|---|---|---|---|
| 時間範囲 | 利用可能な調整可能なタイミング値の範囲 | 6〜60秒、1〜10分 | プロセスの要件を包含する必要があります |
| タイミング精度 | 実際のタイミングが設定値にどれだけ近いか | ±5%, ±0.5% + 150ms | 同期された操作に不可欠 |
| 繰返し精度 | 複数のサイクルにわたるタイミングの一貫性 | ±0.5%, ±1% | 予測可能なプロセスにとって重要 |
IEC 61812-1（産業用タイマーリレーの主要な国際規格）によると、タイミング精度は通常、設定値またはフルスケール範囲のパーセンテージとして表されます。たとえば、±5%の精度を持つタイマーが10秒に設定されている場合、9.5〜10.5秒で動作します。.
一般的な市販の時間範囲
産業用タイマーリレーは、多様なアプリケーションをカバーするために標準化された時間範囲で製造されています。
| 時間範囲 | 一般的な増分 | 一般的なアプリケーション | リレータイプ |
|---|---|---|---|
| 0.1～1秒 | 0.01秒 | 高速プロセス、クイックパルス、パッケージング | 電子多機能 |
| 1～10秒 | 0.1s | 機械シーケンス、モーターソフトスタート | 標準電子 |
| 6〜60秒 | 1秒 | HVACの起動遅延、モーター保護 | 電気機械/電子 |
| 1～10分 | 6秒または0.1分 | 照明遅延、換気、冷却ファン | マルチレンジ電子 |
| 1～10時間 | 6分または0.1時間 | 長時間プロセス、メンテナンススケジュール | 特殊タイマー |
| 10〜300時間 | 変数 | 拡張サイクル操作、カレンダー機能 | プログラマブルタイマー |
重要なポイント：計算された時間の要件は、単一の利用可能な範囲内に収まる必要があります。プロセスに45秒の遅延が必要な場合、1〜10秒の範囲のリレーを使用することはできません。6〜60秒または1〜10分の範囲が必要です。.
ステップバイステップの時間範囲計算方法
ステップ1：プロセスのタイミング要件を特定する
まず、アプリケーションに必要な実際のタイミングを決定します。これには、プロセスまたは機器の仕様を分析する必要があります。.
回答する質問：
- 安全/適切な操作に必要な最小遅延時間はどれくらいですか？
- プロセスに影響を与える前に許容できる最大遅延時間はどれくらいですか？
- 複数のタイミング要件（開始、実行、停止）はありますか？
- タイミングは周期的に繰り返されるか、トリガーごとに1回発生しますか？
例1 – モーター冷却ファン：
15 kWのモーターメーカーは、ベアリングの損傷を防ぐために、モーターのシャットダウン後、「少なくとも3分間」冷却ファンを稼働させる必要があると指定しています。.
- 基本要件：3分（180秒）
- タイプ：オフディレー（モーター停止後もファンが継続）
例2 – シーケンシャルコンベヤーの起動：
製品の詰まりを防ぐために、コンベヤーベルトAを起動し、次にコンベヤーベルトBを「5〜8秒後」に起動する必要があります。.
- 基本要件：5〜8秒の遅延
- タイプ: オンディレー（ベルトBは遅延後に始動）
ステップ2：適切なタイミングモードを選択
さまざまなタイミングモードは、異なる機能を提供します。間違ったモードを選択することは、計算を無意味にする一般的な間違いです。.
タイミングモード決定表
| アプリケーションに必要なものが… | モードを選択 | 時間計算の基礎 |
|---|---|---|
| 機器を 遅延後に起動 入力トリガー後 | に遅延 （メイク遅延） | 入力ONから出力ONまでの時間 |
| 機器を 継続して実行 入力停止後、設定時間 | オフ遅延 （ブレーク遅延） | 入力OFFから出力OFFまでの時間 |
| 機器を一定時間 固定時間 その後自動的に停止 | インターバルタイマー （ワンショット） | 出力ONパルスの持続時間 |
| 機器を 連続的にサイクル オン状態とオフ状態の間 | サイクルタイマー | ON時間とOFF時間の両方（2つの設定が必要な場合があります） |
| スターデルタモータの始動 シーケンス制御 | スターデルタタイマー | スターからデルタへの移行時間 |
よくある間違い: オンディレーとオフディレーの混同。「冷却ファンを機器停止後5分間運転する必要がある」場合、それはオンディレーではなくオフディレーです。.
ステップ3：安全率とマージンを適用
最小要件に正確に一致するタイマーリレーの時間範囲を指定しないでください。実際の条件では安全マージンが必要です。.
安全率の公式
必要なタイマー仕様を計算するための一般的な公式は次のとおりです。
必要な時間範囲 = 基本プロセス時間 × (1 + 安全率)
安全率は以下を考慮します。
- タイミング許容誤差 （リレー精度）
- 環境変動 （温度影響）
- 部品の老朽化 （経年ドリフト）
- 調整の柔軟性 （試運転中の微調整）
アプリケーションタイプ別の推奨安全率
| アプリケーションの種類 | 安全係数 | 合計マージン | 正当化 |
|---|---|---|---|
| 重要な安全機能 | 1.3-1.5 | +30-50% | タイミングの失敗を許容できない。最悪の条件を考慮する必要がある |
| モータ保護 | 1.2-1.3 | +20-30% | 熱時定数が変化する。迷惑なトリップまたは不適切な保護を防ぐ |
| シーケンシャル制御 | 1.15-1.25 | +15-25% | 同期調整が可能。衝突/詰まりを防止 |
| HVAC/ビルディングシステム | 1.1-1.2 | +10-20% | エネルギー効率の最適化。居住者の快適性調整 |
| 重要でないタイミング | 1.05-1.1 | +5-10% | リレーの精度と調整のための最小マージン |
詳細なマージンの内訳
部品許容誤差マージン：
- 電子タイマーの精度：通常±0.5%〜±5%（IEC 61812-1あたり）
- マージンを追加 = 基本時間 × (精度% × 2)
環境および経年劣化マージン：
- 温度影響：±0.01〜0.03%/°C
- 5～10年間の部品ドリフト：+1～2%
- 調整の柔軟性：10～20%
計算例: モーター冷却ファン（3分ベース）
- ベース時間：180秒
- モーター保護係数の適用：180秒 × 1.25 = 225秒
- 選択 1～10分範囲, 、4分に設定
ステップ4：利用可能なタイマーリレー範囲とのマッチング
安全率を考慮して必要な時間を計算したら、仕様を満たす範囲の市販タイマーリレーを選択します。.
選択決定木
計算された時間要件が単一の標準範囲に収まる場合：
✓ その範囲を選択します（例：219秒の要件 → 1～10分範囲）
計算された時間が2つの範囲の間にある場合：
- オプション1： 次のより高い範囲を選択 最大限の調整の柔軟性のために
- オプション2： より低い範囲を選択 マージンを含めて最大値を満たす場合
- 推奨事項：コストまたは精度の制約がない限り、より高い範囲を選択してください
計算された時間が標準範囲を超える場合：
- 特殊な拡張範囲タイマー（最大300時間）を検討してください
- 複雑なタイミングには、プログラマブルロジックコントローラー（PLC）を評価してください
- カスケード構成で複数のタイマーを使用してください
調整可能性と分解能に関する考慮事項
| 範囲タイプ | 決議 | 最適 |
|---|---|---|
| 固定時間 | なし | 標準化されたプロセス |
| ダイヤル調整 | スケールの～2～5% | 現場調整 |
| デジタル表示 | 0.1-1% | 精密なアプリケーション |
致命的：1～10分のダイヤルに10個の位置しかない場合、1、2、3…10分の設定のみが可能です。.
実用的な計算例
例1：モーター冷却ファンオフディレイ
の応用：モーター停止後も冷却ファンを稼働させる必要がある産業用コンプレッサー。.
要件：
- モーターの熱仕様：最小180秒の冷却時間
- 環境：ほこりの多い工場、-10°C～+45°C
- アプリケーションの重要度：高（ベアリング保護）
計算：
- ベースプロセス時間：180秒（3分）
- タイミングモードを選択：オフディレー（モーター停止後もファンが継続）
- 安全率を適用:
- モーター保護係数：1.25（表による）
- 180秒 × 1.25 = 225秒（3.75分）
- 範囲とのマッチング:
- 計算：225秒は1～10分範囲（60～600秒）に該当
- 選択：1～10分範囲タイマー
- 推奨設定：快適なマージンのために4分（240秒）
仕様：VIOXオフディレイタイマーリレー、1～10分範囲、≤±1%精度、AC/DCユニバーサル電源
例2：シーケンシャル機器の起動
の応用：順番に起動する必要がある3つのポンプを備えた化学処理プラント。.
要件：
- ポンプ1：すぐに起動
- ポンプ2：ポンプ1の8秒後に起動
- ポンプ3：ポンプ2の8秒後に起動
- 理由：電気需要の急増を防ぐため
計算：
- ベースプロセス時間：起動間隔は8秒
- タイミングモードを選択：オンディレイ（各ポンプは遅延後に起動）
- 安全率を適用:
- シーケンシャル制御係数：1.2
- 8秒 × 1.2 = 9.6秒
- 範囲とのマッチング:
- 計算：9.6秒は1～10秒範囲に適合
- 選択：1～10秒範囲タイマー（2台必要）
- 推奨設定：各遅延に10秒
仕様：VIOXオンディレータイマーリレー2個、1～10秒範囲、デジタル調整、≤±0.5%の再現性
例3：周期灌漑システム
の応用：農業用灌漑ゾーンコントローラー.
要件：
- ゾーンON時間：12分（水の流れ）
- ゾーンOFF時間：48分（土壌吸収）
- 灌漑期間中、連続的にサイクル
計算：
- 基本プロセス時間：12分ON、48分OFF
- タイミングモードを選択：周期タイマー（非対称ON/OFF）
- 安全率を適用:
- 重要度の低いアプリケーション：1.1の係数
- ON：12分 × 1.1 = 13.2分
- OFF：48分 × 1.1 = 52.8分
- 範囲とのマッチング:
- 両方の値が1～10分範囲に収まるか？いいえ（52.8 > 60分）
- 必要：OFF時間用に1～10時間範囲
- 代替案：利用可能な場合は10～100分範囲を使用
- 推奨設定：ON = 15分、OFF = 1時間（標準範囲の妥協案）
仕様：デュアル調整範囲を備えたVIOX周期タイマーリレー、または個別のON/OFF時間設定を備えた多機能タイマー
一般的な時間範囲選択の誤り
これらの落とし穴を回避することで、信頼性の高いタイマーリレー性能が保証されます。
| 間違い | 結果 | 液 |
|---|---|---|
| マージンなしで正確な最小時間を指定する | リレーが低い許容範囲限界（-5%）で動作すると、プロセスが失敗する | 常に最小10%の安全率を追加する |
| 間違ったタイミングモードを選択する （オフディレーの代わりにオンディレー） | 機器が意図した動作と逆になり、システム全体が故障する | 出力をいつアクティブ/非アクティブにするかを慎重に分析する |
| 調整分解能を無視する | 正確な必要な時間を設定できず、近似値を使用せざるを得ない | 実際の分解能についてデータシートを確認する（例：10ポジションダイヤル = 10%ステップ） |
| 環境要因を見落とす | 極端な温度下でタイミングが大幅にずれる | 産業環境向けに2～3%のマージンを追加し、動作温度範囲を確認する |
| 精密アプリケーションに大きすぎる範囲を使用する | 範囲の下限で分解能と精度が低い | マージンを含めて要件に対応できる最小範囲を選択する |
| 部品の経年劣化を忘れる | 3～5年後にタイマーが仕様から外れる | 長期設置向けに2%の経年劣化マージンを追加する |
| 突入/起動トランジェントを考慮しない | 機器が実際に安定する前にリレータイミングが開始される | ベース要件にトランジェント整定時間を追加する |
間違ったモード選択の実例：
あるエンジニアが、「プロセス停止後5分間運転する必要がある」換気ファンにオンディレータイマーを指定しました。結果：ファンはプロセス開始後5分後に起動し（オンディレー）、その後継続的に運転します。正しい選択はオフディレーであり、プロセス停止後5分間ファンを運転し続けます。.
時間範囲仕様のクイックリファレンス
業界アプリケーション別
| アプリケーションカテゴリ | 必要な標準時間範囲 | 推奨範囲 | タイミングモード | 留意点 |
|---|---|---|---|---|
| モーターソフトスタート | 5～30秒 | 1～10秒または6～60秒 | オンディレー | モーター慣性に合わせる。大型モーターほど長く必要 |
| モーター冷却/運転継続 | 2～10分 | 1～10分 | オフディレー | 熱時定数に基づく |
| スターデルタ移行 | 3～15秒 | 1～10秒 | スターデルタ（特殊） | モーターメーカーの仕様に従う |
| HVACシーケンシャルスタート | 10～60秒 | 6〜60秒 | オンディレー | 需要を減らすための時間差起動 |
| 照明ディレイオフ | 30秒～5分 | 1～10分 | オフディレー | エネルギーコードとユーザーの好み |
| 安全インターロック | 0.5～5秒 | 0.1～1秒または1～10秒 | インターバルまたはオンディレイ | 安全規格（IEC 61508）に適合する必要がある |
| コンベアシーケンシング | 3～20秒 | 1～10秒 | オンディレー | 製品の搬送時間に基づく |
| ポンプ交互運転 | 1～24時間 | 1～10時間またはプログラム可能 | 周期的な | 均等な摩耗分布 |
| プロセス浸漬時間 | 5～60分 | 1～10分または1～10時間 | 間隔 | レシピ依存；デジタル調整を使用 |
| 灌漑ゾーン | 5～30分ON、15～120分OFF | デュアル設定で1～10時間 | 周期的な | 土壌の種類と植物の要件 |
クイック選択ガイドライン
標準プロセス：
- 基本時間を計算 → 20～30%の安全率を追加 → 次の標準範囲を選択
- 精度が≤±5%（一般的）または≤±1%（重要）であることを確認
安全重視：
- 30～50%の安全率を追加
- ≤±1%の精度と再現性を指定
- ISO 13849またはIEC 61508に従って文書化
よくある質問
タイマーリレーの計算には、どの程度の安全率を見込むべきですか？
重大な安全機能には、30-50%を追加してください。モーター保護には20-30%が必要です。シーケンシャル制御およびHVACには15-25%が必要です。重要度の低いアプリケーションでも、少なくとも10%のマージンを確保してください。.
利用可能なタイマー範囲の中間に、必要な時間設定値がある場合はどうすればよいですか？
より高い範囲を選択してください。例えば、余裕を見て35秒と計算した場合、調整の柔軟性を最大限にするために、1〜10秒の範囲ではなく、6〜60秒の範囲を選択してください。.
より広い範囲のタイマーリレーを使用して、より柔軟に対応できますか？
はい、しかし、より広い範囲では分解能が低くなる可能性があります。例えば、1～10分のタイマーは0.1分単位の精度を提供するかもしれませんが、多レンジモデルでは6秒単位の精度しか提供しない場合があります。高精度が求められる用途では、要件を包含する最も狭い範囲を選択してください。.
タイマーリレーの計算は、どの程度の精度が必要ですか？
重要度に見合った厳格さを適用してください。安全アプリケーションには、IEC 61508 に準拠した文書化された計算が必要です。モーター保護には、熱解析が必要です。一般的なアプリケーションには、20%～30% の安全率を考慮した基本的な計算が必要です。.
実際の設置における実際のタイミングに影響を与える要因は何ですか？
温度（±0.01～0.03%/℃）、電源電圧変動（±1～2%）、部品の経年劣化（5～10年で+1～2%）、およびノイズの多い環境でのEMIはすべて、タイミングに影響を与えます。安全マージンは、これらの変動を吸収します。.
サイクルタイマーの時間範囲はどのように計算しますか？
ON時間とOFF時間を別々に計算し、それぞれに10～20%の安全率を適用してください。非対称サイクルタイマーを指定するか、ONディレータイマーとOFFディレータイマーを直列に使用してください。.
接点開閉時間を考慮する必要がありますか？
通常は不要です。接点切り替え時間（5～20ms）は、秒から時間単位の範囲では無視できます。高速アプリケーション（0.1～1秒の範囲）の場合は、データシートを確認するか、ソリッドステート出力（<1msの切り替え）を使用してください。.
結論
タイマーリレーの正しい時間範囲を計算することは、信頼性の高い動作を保証し、コストのかかるミスを防ぐための体系的なプロセスです。プロセスタイミング要件の特定、適切なタイミングモードの選択、適切な安全率の適用、および市販範囲への適合という4段階の方法論は、自信を持って仕様を決定するためのフレームワークを提供します。.
安全マージンはオプションの贅沢品ではなく、公差、環境、および経年劣化における実際の変動に対する不可欠な規定であることを忘れないでください。適切に計算されたタイマーリレーの仕様は、最悪の条件を考慮しながら、試運転および運転中に調整の柔軟性を提供します。.
重要なアプリケーションの場合は、常にメーカーの仕様を参照し、IEC 61812-1に従って精度と再現性の評価を確認し、将来の参照のために計算を文書化してください。VIOXタイマーリレーは、多様な産業、商業、および自動化の要件を満たすために、包括的な時間範囲、高精度仕様、および柔軟な取り付けオプションを提供します。.
疑わしい場合は、より大きな安全マージンを優先し、評判の良いメーカーの高品質のコンポーネントを選択してください。わずかな追加コストは、不適切なタイマーリレーの仕様によって引き起こされるシステムのダウンタイム、機器の損傷、または安全事故の費用と比較してごくわずかです。.
