TwinCAT I/O 级发展的重要转折点是 2003 年 EtherCAT 的开发和推出。TwinCAT 和 EtherCAT 不仅有通用的命名方法，而且相互补充，构成一个性能非常强大的控制系统，其强大的功能在未来仍将是非常先进的。
TwinCAT 中 I/O 级的抽象化从一开始就实现了不同现场总线系统的整合。除了倍福开发的第一个现场总线技术 Lightbus 之外，TwinCAT 还支持自动化技术相关的所有现场总线以及串口等典型的 PC 接口。与不同系统的连接通过工业 PC 中的专用插卡实现，它支持各自的现场总线协议并建立相应的物理连接。为了实现最大可能的实时性，人们更倾向于使用无需进行复杂的内部处理的简单插卡，因此可以在 TwinCAT 驱动程序和 TwinCAT 实时系统中进行实际的协议处理。但根据具体使用的现场总线，实时连接的质量差异会很大，尤其是在不同的现场总线之间。此外，各种插卡的使用，势必需要配备相应的插槽，会让工业 PC 的体积越来越大。
在开发 EtherCAT 的过程中已经考虑到所有这些因素。工业 PC 应该不再需要额外的插卡，而是使用一个性能强大的本地接口，即标准以太网。所有 EtherCAT 设备都应该同步，并且具有相同的时基 — 分布式时钟。然而，以前为人们所熟知的现场总线系统也可以通过网关设备集成，因为它们自动同步运行，并通过强大的过程数据和需求数据通道连接。EtherCAT 取代了以前所需的 PCI 插槽，进一步减小了工业 PC 的体积。从 TwinCAT 的角度来看，由于网关是标准 EtherCAT I/O 系统的一部分，因此可以省去使用很多专用的驱动程序。通过作为 EtherCAT 从站集成的 I/O 设备自然可以实现最佳性能，因为它们可以不在网关中实施。
所有 EtherCAT 设备的高同步性和共同的时基也使得 TwinCAT 具有全新的特性。例如，若要准确捕捉某一特定事件的轴位置，必须事先将事件的输入信号直接连接至驱动器，因为只有在这里才能够精确计算出相应的位置。有了 EtherCAT 和分布式时钟，所有输入和输出现在都可以用来计算轴的位置，从而让被控设备可以更快、更精确地运行。TwinCAT 为此提供专用的计算功能，因此可以为过去、现在和不久的将来进行从轴位置到时间的 PLC 转换，反之亦然。