控制系统中，设备的每个模拟或数字的输入/输出量称为一个流程变量。一个流程变量在数据库中对应为一个记录（record）。一条光束线控制系统是小规模的系统，流程变量约在600数量级。

EPICS即“实验物理及工业控制系统”（Experimental Physics and Industrial Control System），是上世纪90年代初由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）和阿贡国家实验室（ANL）等联合开发的大型控制软件系统。

基于分布式标准的EPICS结构包括两部分：IOC层和OPI层。IOC层又可以细分为6层：通道访问（CA）服务器接口、数据库访问接口、动态数据库、记录支持模块、设备支持模块、设备驱动器。OPI层可以细分为两层：通道访问（CA）客户接口和应用软件。

EPICS软件系统中的两个基本机制是通道访问和分布式动态数据库。

EPICS系统依据客户-服务者模型，在TCP/IP协议之上建立了称为Channel Access（简称CA）的通道访问机制，并为客户（主要是OPI）和服务器（主要是IOC）分别提供了应用接口子程序库。CA是EPICS系统的最基本机制，它所能提供的服务包括动态通道定位，数据读写，访问监控，连接监控和自动重接等，CA客户可以根据通道名直接访问系统中的任一个通道，通道具有回叫（callback）机制，根据客户的预先指定发送监控所得的信息，这样便无须依靠巡回检测来监控系统，可以极大地减轻网络负荷。

基于通道访问机制，可以开发出与上层应用工具，上层语言的接口，如EPICS与MATLAB的接口MCA、EPICS与JAVA的接口JCA等等。

控制系统的I/O数据时频繁变动的数据，为了响应来自操作台的命令、控制算法和各种操作状态，必须采用现场运行的动态数据库（run-time database）来记录数据。动态数据库的基本特点是：（1）为了便于访问，数据结构采用简单的表，（2）数据库存放在内存中，（3）对于分布式数据库，数据库分布在系统的各个节点中，供操作员提取。

分布式动态数据库是EPICS系统的另一个最基本的特点，在EPICS系统中，数据库分布在各个输入输出控制机（IOC）中，每个通道都作为数据库的一个记录存放在控制该通道的IOC中，每个记录中的值可以来自硬件设备输出、操作员命令或者其它记录的输出。

EPICS动态数据库不仅用于存放当前的通道数据，而且，所有的过程控制功能也基本上在动态数据库中实现。因此，EPICS的数据库记录又被称为过程模块。

在EPICS的3.13版及其以前的版本，IOC只能运行VxWorks实时操作系统。由于VxWorks非常昂贵，从3.14版本开始，IOC可支持VxWorks、RTEMS、Linux、Windows等多种操作系统。OPI与IOC也由原来必须运行在不同的CPU上，发到到可以集成在同一台PC上，为软件仿真、系统集成提供了极大的方便。

IOC启动时从主机上下载操作系统内核、应用软件和分布式数据库，然后开始运行。数据库中每个记录的I/O操作时通过epicsCore中的扫描器（scanner）对数据库的扫描来实现的。iocCore提供以下扫描机制：

（1）周期扫描，IOC以指定的时间周期扫描指定的记录；

（2）时间触发扫描，包括由外部I/O硬中断触发引起的和由用户设计的事件（即软中断）触发引起的对指定记录的扫描；

（3）被动扫描，来自OPI的对指定记录的I/O操作，或者来自另一个与之链接的记录处理后，引起对指定被动扫描的记录的I/O操作

iocCore提供的另一个重要机制是监控器（monitor），用来监控指定通道的制定变化并通过callback机制向OPI报告。