毎回セットしてるからじゃね？
2回目は「$memcache->set('key', date('Y-m-d h:m:s'), false, 1000)」の部分を削って見てみれ

memcacheは知らんが、普通この種のAPIには、値がセットされているか？を調べるメソッドがあるはずだからそれ使えばよろし