Цикл передачи информации по Модбус можно поделить на пять растянутых по времени этапов - подготовка мастера к передаче - передача запроса по проводам - обработка слейвом принятого запроса - передача слейвом ответа по проводам - обработка мастером ответа слейва и реакция на него. Вы ничего не сообщаете про задержки и продолжительность этих этапов, а именно от них зависит ответ на Ваш вопрос. Для того, чтобы уложиься в 4 мсек, надо работать на скорости 115 кбод с минимально допустимыми таймаутами, а лучше вообще без них. Если железо позволяет. Как у Вас с этим?