Что-нибудь одно - или протокол с одним мастером и множеством уникальных слэйвов (Modbus, Owen), или протокол с временнЫм разделением каналов (тайм-слотов), как, например DH+.
Вы, что же и все слэйвы переделывать под новый протокол будете?

Ваша задача решается установкой гейтов (шлюзов) в каждый шкаф. Можно спец.устройства выбрать, можно дву-портовые дешевые ПЛК приспособить, но ИМХО проще имеющиеся ПЛК заменить.