Почему по-отдельности 2 устройства работают а вместе нет?
Для выяснения причин нужен осциллограф и навык его использования, без него остается только гадать.

На правах гадания - любой трансивер RS485 имеет у себя логически вход, который включает/выключает передачу. 

Вероятно, что в каком-то из устройств, трансивер не выключает передачу и мешает передавать остальным соседям по шине.
самодельный датчик уровня воды на основе датчика давления воздуха
Есть ли электрическая связь корпуса датчика давления с водой? (давление подаётся по трубке)
Если есть - то, очевидно, есть и связь всего датчика уровня с "землёй".

Длина линии 20 метров, витая пара без экрана.
Только 3 провода, остальное - от лукавого.

Наблюдения:
......
- На клеммах датчика всегда почти ноль...

Что значит "на клеммах"? "А минус Бэ", "Бэ минус A", "А минус общий провод датчика", etc.

Приложите эскиз систем[ы] питания всего хозяйства с указанием наличия заземлений и третьего провода питающих сетей. Для малинки и дуринки - типы блоков питания.

И, без обид, "PHP developer" и "Что за протокол такой ужасный?" - это сильно разные специальности.

P.S. Если не вдаваться в подробности, то, думаю, гальванически развязанный преобразователь RS-485 на датчике или малинке - поможет.
В EMD-mini, 145%, она уже есть.