Prinsip teras melibatkan pemecahan saluran I/O dalaman PLC tradisional kepada "modul terminal" individu yang bebas dan menyambungkannya melalui bas masa-kelajuan tinggi,{1}}sebenar. Setiap modul I/O mengendalikan pemerolehan atau output isyarat tetapi tidak melaksanakan operasi logik kompleks itu sendiri; sebaliknya, ia menghantar data kepada pengawal induk untuk pemprosesan terpusat.
Sistem I/O Beckhoff biasanya terdiri daripada pengganding atau pengawal bersepadu yang digabungkan dengan modul terminal. Secara dalaman, modul terminal adalah daisy-dirantai melalui bas E-(bas elektronik) untuk memudahkan pengagihan kuasa dan pertukaran data, manakala secara luaran, ia berkomunikasi dengan pengawal induk menggunakan EtherCAT. EtherCAT dicirikan oleh pemprosesan "on-the-fly", di mana data dibaca atau ditulis dengan pantas semasa bingkai melalui setiap modul-menghapuskan keperluan untuk stesen-dengan-penghuraian stesen tipikal bas medan tradisional-dengan itu memastikan prestasi masa penyegerakan-sebenar yang luar biasa.
Pengawal induk menghantar bingkai EtherCAT secara berkala, membenarkan semua modul I/O melaksanakan operasi baca/tulis masing-masing apabila bingkai data berlalu. Isyarat input dipetakan ke kawasan imej proses pengawal semasa kitaran imbasan, manakala isyarat output dikemas kini ke peranti medan dalam kitaran seterusnya. Apabila disepadukan dengan sistem TwinCAT, data I/O ini dipetakan terus kepada pembolehubah dalam logik kawalan, membolehkan model operasi "perkakasan-sebagai-pembolehubah". Mekanisme ini membolehkan sistem mengekalkan seni bina teragih sambil menyampaikan ciri pengalaman kawalan deterministik PLC berpusat.