В вашей схеме организации работы самая большая ошибка это вот это:
На роутере запущен VPN-сервер, с помощью которого возможно с любого удаленного компьютера сети интернет, подключившись по VPN, держать связь с контроллером.
Я не понимаю, кто вам предложил такую странную схему работы. Вы должны поднять только ОДИН VPN сервер на единственном белом (не обязательно кстати статическим но желательно) IP адресе, выбрав один (или несколько, не уверен в возможности вашего оборудования перебирать подключения при недоступности) из роутеров ведущим (его соединение с интернетом должно быть наиболее стабильным, в идеале это должен быть выделенный сервер). Все остальные роутеры должны подключаться к этому, образуя единую локальную сеть, включая тех, кто желает вашими промышленными устройствами порулить.
Т.е. ваши устройства останутся в локальной сети, ip адреса тех, кто будет рулить устройством должны выдаваться из диапазонов, в которых это допускают эти устройства.