Základný princíp zahŕňa rozdelenie interných I/O kanálov tradičného PLC na samostatné, nezávislé „terminálové moduly“ a ich prepojenie prostredníctvom vysoko{0}}rýchlostnej zbernice v reálnom čase-. Každý I/O modul spracováva signál alebo výstup, ale sám nevykonáva zložité logické operácie; namiesto toho odovzdá údaje hlavnému kontrolórovi na centralizované spracovanie.
I/O systémy Beckhoff zvyčajne pozostávajú zo spojky alebo integrovaného ovládača kombinovaného s terminálovými modulmi. Interne sú terminálové moduly-reťazené cez E-bus (elektronická zbernica), aby sa uľahčila distribúcia energie a výmena údajov, zatiaľ čo externe komunikujú s hlavným radičom pomocou EtherCAT. EtherCAT sa vyznačuje spracovaním za --priebehu, pri ktorom sa údaje rýchlo čítajú alebo zapisujú pri prechode rámca každým modulom-, čím sa eliminuje potreba stanice--analýzou staníc typickou pre tradičné priemyselné zbernice-, čím sa zabezpečuje výnimočný výkon a synchronizácia{10} v reálnom čase.
Hlavný radič periodicky vysiela rámce EtherCAT, čo umožňuje všetkým I/O modulom vykonávať príslušné operácie čítania/zápisu, keď dátový rámec prechádza. Vstupné signály sa mapujú do oblasti procesného obrazu ovládača počas cyklu skenovania, zatiaľ čo výstupné signály sa aktualizujú do prevádzkových zariadení v nasledujúcom cykle. Po integrácii so systémom TwinCAT sú tieto I/O údaje priamo mapované na premenné v rámci riadiacej logiky, čo umožňuje prevádzkový model „hardvér-ako{3}}premenné“. Tento mechanizmus umožňuje systému udržiavať distribuovanú architektúru a zároveň poskytuje deterministický zážitok z riadenia charakteristický pre centralizované PLC.