Основний принцип передбачає розбиття внутрішніх каналів вводу/виводу традиційного ПЛК на окремі незалежні «термінальні модулі» та з’єднання їх через високо-швидкісну-шину реального часу. Кожен модуль введення/виведення обробляє отримання або вихід сигналу, але сам не виконує складних логічних операцій; замість цього він передає дані головному контролеру для централізованої обробки.
Системи вводу/виводу Beckhoff зазвичай складаються з з'єднувача або інтегрованого контролера в поєднанні з термінальними модулями. Внутрішньо термінальні модулі з’єднані послідовно-через E-bus (електронну шину) для полегшення розподілу електроенергії та обміну даними, тоді як зовні вони обмінюються даними з головним контролером за допомогою EtherCAT. EtherCAT характеризується обробкою «на--льоту», де дані швидко зчитуються або записуються під час проходження кадру через кожен модуль-усуваючи потребу-за-аналізом станції, типовим для традиційних польових шин-забезпечуючи тим самим виняткову-продуктивність і синхронізацію в реальному часі.
Головний контролер періодично передає кадри EtherCAT, дозволяючи всім модулям вводу/виводу виконувати відповідні операції читання/запису під час проходження кадру даних. Вхідні сигнали відображаються на області зображення процесу контролера під час циклу сканування, а вихідні сигнали оновлюються на польових пристроях у наступному циклі. При інтеграції з системою TwinCAT ці дані вводу/виводу безпосередньо відображаються на змінних у логіці керування, уможливлюючи операційну модель «апаратне забезпечення-як-змінні». Цей механізм дозволяє системі підтримувати розподілену архітектуру, одночасно забезпечуючи детермінований контроль, характерний для централізованого ПЛК.