Põhiprintsiip hõlmab traditsioonilise PLC sisemiste sisend-/väljundkanalite jagamist üksikuteks sõltumatuteks "terminalimooduliteks" ja nende ühendamist kiire -reaalajas{1}}siini kaudu. Iga I/O moodul tegeleb signaali hankimise või väljundiga, kuid ei teosta ise keerulisi loogikatoiminguid; selle asemel edastab see andmed põhikontrollerile tsentraliseeritud töötlemiseks.
Beckhoffi I/O-süsteemid koosnevad tavaliselt sidurist või integreeritud kontrollerist, mis on kombineeritud terminalimoodulitega. Sisemiselt on terminalimoodulid ühendatud E-siini (elektroonilise siini) kaudu, et hõlbustada toite jaotust ja andmevahetust, samas kui väliselt suhtlevad nad põhikontrolleriga EtherCATi abil. EtherCAT-i iseloomustab "lennult" töötlemine, kus andmeid loetakse või kirjutatakse kiiresti, kui kaader läbib iga mooduli,-jättes ära vajaduse jaamade-ta-tavapärastele väljasiinidele tüüpilise jaama parsimise järgi-, tagades seeläbi erakordse reaalajas{10}}sünkroonimise.
Peakontroller edastab perioodiliselt EtherCAT-kaadreid, võimaldades kõigil I/O-moodulitel andmekaadri möödudes sooritada vastavaid lugemis-/kirjutustoiminguid. Sisendsignaalid kaardistatakse kontrolleri protsessi kujutise alaga skaneerimistsükli ajal, samas kui väljundsignaale värskendatakse väliseadmetele järgmises tsüklis. TwinCAT-süsteemiga integreerituna vastendatakse need I/O-andmed otse juhtimisloogikas olevate muutujatega, võimaldades "riistvara-muutujatena-" töömudelit. See mehhanism võimaldab süsteemil säilitada hajutatud arhitektuuri, pakkudes samal ajal tsentraliseeritud PLC-le iseloomulikku deterministlikku juhtimiskogemust.