Что значит, когда для наприм модуля ввода/вывода пишут следующее: Modbus TCP (до 4-х одновременных соединений)?

"Modbus TCP (до 4-х одновременных соединений)? "

..ну TCP/IP соединения, одновременно поддерживает открытыми до 4х сокетов, т.е. держит соединения максим с 4-мя клиентами

А какой вообще протокол инициализации сессии, как это происходит? С RS485 всё понятно: "плюнул" в эфир пакет данных, кому надо - тот поймёт, а тут каким образом связь происходит на аппаратном уровне?

вам надо начинать с TCP/IP стека, все ответы думаю будут там.

Протоколам, работающим поверх TCP/IP как-то чхать, как это происходит.
Вас же не удивляет, что при работе по Modbus TCP там нет контрольной суммы, потому что сам TCP/IP как гарантирует целостность пакета.

Смысла в большом количестве соединений не вижу. Могут начать путаться пакеты, да и запросы надо будет в стек ложить на преобразователе. Более-менее это работает в ОРС UA и MQTT, а ещё лучше раздавать данные на уровне СКАДы, там по крайней мере как-то коллизии обрабатываются, если обрабатываются. Клиент А поставил уставку 25, клиент Б 30, ждём кто победит. Я иногда устраиваю бои между Мастер СКАДой и SmartStruxure, чисто ради прикола. Можно делать ставки в офисе.

TCP/IP хранит данные соединений т.к. надо отслеживать состояние соедниенеия, коллизии и делать повтор при неудачной отправке - все это требует памяти, поэтому в мелких устройствах обычно 1-8 редко 16 сокетов которые хранят нужное количество соединений т.е. это количество одновременно установленных соединений -без разрыва других.
Другими словами вы можете 4-мя мастерами одновременно брать с него данные.
Есть еще маркетинговый аспект - в обыкновенной винде количество соединений всего 15 чтобы сервак задёшево не сделали
Инициализация простая- "мастер" устанавливает соединение с вашим модулем и пока оно активно они обмениваются данными согласно запроосам.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Наверно вы что то путаете, на картинке куча соединений в отдельных потоках на порт 502 (исходящий)

Устаревшая инфа, панели Вайнтека около 30 TCP держат, AS300 от Дельты 32 соединения плюс 4 сокета для самостоятельной обработки внутри проги.